Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26601 / 47098
↖ ↑ ↗
← S 61.590719°
W 33.876343°		 ← 290.59 m → S 61.590719°
W 33.870850°		 →
↑
290.65 m
↓
↑
290.65 m
↓
S 61.593333°
W 33.876343°		 ← 290.57 m →
84 456 m²		 S 61.593333°
W 33.870850°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 26601 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47098 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.405906677246094 y=0.718666076660156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.405906677246094 × 216)
    floor (0.405906677246094 × 65536)
    floor (26601.5)     		tx = 26601
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.718666076660156 × 216)
    floor (0.718666076660156 × 65536)
    floor (47098.5)     		ty = 47098
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26601 / 47098 ti = "16/26601/47098"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26601/47098.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26601 ÷ 216
    26601 ÷ 65536     		x = 0.405899047851562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47098 ÷ 216
    47098 ÷ 65536     		y = 0.718658447265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.405899047851562 × 2 - 1) × π
    -0.188201904296875 × 3.1415926535     		Λ = -0.59125372
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.718658447265625 × 2 - 1) × π
    -0.43731689453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.37387154311081
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.59125372} λ = -0.59125372}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.37387154311081))-π/2
    2×atan(0.253125075433925)-π/2
    2×0.247917740986248-π/2
    0.495835481972497-1.57079632675     		φ = -1.07496084
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.59125372} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -33.876343°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07496084 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.590719°
  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 26601 KachelY 47098 -0.59125372 -1.07496084 -33.876343 -61.590719
    Oben rechts KachelX + 1 26602 KachelY 47098 -0.59115785 -1.07496084 -33.870850 -61.590719
    Unten links KachelX 26601 KachelY + 1 47099 -0.59125372 -1.07500646 -33.876343 -61.593333
    Unten rechts KachelX + 1 26602 KachelY + 1 47099 -0.59115785 -1.07500646 -33.870850 -61.593333
  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(-1.07496084--1.07500646) × R
    4.56200000000795e-05 × 6371000     		dl = 290.645020000506m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07496084--1.07500646) × R
    4.56200000000795e-05 × 6371000     		dr = 290.645020000506m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.59125372--0.59115785) × cos(-1.07496084) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.475766687627302 × 6371000     		do = 290.59247417616m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.59125372--0.59115785) × cos(-1.07500646) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.47572656107949 × 6371000     		du = 290.567965371504m
  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(-1.07496084)-sin(-1.07500646))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.475766687627302-0.47572656107949)×R²
    abs(-0.59115785--0.59125372)×4.01265478114921e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.01265478114921e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.01265478114921e-05×40589641000000     		ar = 84455.6938026899m²