Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25439 / 24553
↖ ↑ ↗
← S 66.412352°
E 99.481201°		 ← 488.84 m → S 66.412352°
E 99.492187°		 →
↑
488.78 m
↓
↑
488.78 m
↓
S 66.416748°
E 99.481201°		 ← 488.75 m →
238 916 m²		 S 66.416748°
E 99.492187°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 25439 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24553 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.776351928710938 y=0.749313354492188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.776351928710938 × 215)
    floor (0.776351928710938 × 32768)
    floor (25439.5)     		tx = 25439
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.749313354492188 × 215)
    floor (0.749313354492188 × 32768)
    floor (24553.5)     		ty = 24553
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25439 / 24553 ti = "15/25439/24553"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25439/24553.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25439 ÷ 215
    25439 ÷ 32768     		x = 0.776336669921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24553 ÷ 215
    24553 ÷ 32768     		y = 0.749298095703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.776336669921875 × 2 - 1) × π
    0.55267333984375 × 3.1415926535     		Λ = 1.73627450
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.749298095703125 × 2 - 1) × π
    -0.49859619140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.56638613198495
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.73627450} λ = 1.73627450}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.56638613198495))-π/2
    2×atan(0.208798390364645)-π/2
    2×0.205841059673689-π/2
    0.411682119347379-1.57079632675     		φ = -1.15911421
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.73627450} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.481201°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15911421 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.412352°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 25439 KachelY 24553 1.73627450 -1.15911421 99.481201 -66.412352
    Oben rechts KachelX + 1 25440 KachelY 24553 1.73646625 -1.15911421 99.492187 -66.412352
    Unten links KachelX 25439 KachelY + 1 24554 1.73627450 -1.15919093 99.481201 -66.416748
    Unten rechts KachelX + 1 25440 KachelY + 1 24554 1.73646625 -1.15919093 99.492187 -66.416748
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(-1.15911421--1.15919093) × R
    7.67200000000301e-05 × 6371000     		dl = 488.783120000192m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15911421--1.15919093) × R
    7.67200000000301e-05 × 6371000     		dr = 488.783120000192m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.73627450-1.73646625) × cos(-1.15911421) × R
    0.000191750000000157 × 0.40015146766013 × 6371000     		do = 488.840738839121m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.73627450-1.73646625) × cos(-1.15919093) × R
    0.000191750000000157 × 0.400081156513886 × 6371000     		du = 488.754843983157m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(-1.15911421)-sin(-1.15919093))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.40015146766013-0.400081156513886)×R²
    abs(1.73646625-1.73627450)×7.03111462435624e-05×R²
    0.000191750000000157×7.03111462435624e-05×6371000²
    0.000191750000000157×7.03111462435624e-05×40589641000000     		ar = 238916.109652031m²