Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 26645 / 11219
↖ ↑ ↗
← N 49.246293°
E112.730713°		 ← 797.50 m → N 49.246293°
E112.741699°		 →
↑
797.52 m
↓
↑
797.52 m
↓
N 49.239121°
E112.730713°		 ← 797.61 m →
636 067 m²		 N 49.239121°
E112.741699°
↙ ↓ ↘

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 26645 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11219 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.813156127929688 y=0.342391967773438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.813156127929688 × 215)
    floor (0.813156127929688 × 32768)
    floor (26645.5)     		tx = 26645
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.342391967773438 × 215)
    floor (0.342391967773438 × 32768)
    floor (11219.5)     		ty = 11219
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 26645 / 11219 ti = "15/26645/11219"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/26645/11219.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26645 ÷ 215
    26645 ÷ 32768     		x = 0.813140869140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11219 ÷ 215
    11219 ÷ 32768     		y = 0.342376708984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.813140869140625 × 2 - 1) × π
    0.62628173828125 × 3.1415926535     		Λ = 1.96752211
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.342376708984375 × 2 - 1) × π
    0.31524658203125 × 3.1415926535     		Φ = 0.99037634615036
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.96752211} λ = 1.96752211}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.99037634615036))-π/2
    2×atan(2.69224749869497)-π/2
    2×1.21515314484678-π/2
    2.43030628969356-1.57079632675     		φ = 0.85950996
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.96752211} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 112.730713°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.85950996 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.246293°
  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 26645 KachelY 11219 1.96752211 0.85950996 112.730713 49.246293
    Oben rechts KachelX + 1 26646 KachelY 11219 1.96771386 0.85950996 112.741699 49.246293
    Unten links KachelX 26645 KachelY + 1 11220 1.96752211 0.85938478 112.730713 49.239121
    Unten rechts KachelX + 1 26646 KachelY + 1 11220 1.96771386 0.85938478 112.741699 49.239121
  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(0.85950996-0.85938478) × R
    0.000125180000000058 × 6371000     		dl = 797.52178000037m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.85950996-0.85938478) × R
    0.000125180000000058 × 6371000     		dr = 797.52178000037m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.96752211-1.96771386) × cos(0.85950996) × R
    0.000191749999999935 × 0.652808762980805 × 6371000     		do = 797.496807601028m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.96752211-1.96771386) × cos(0.85938478) × R
    0.000191749999999935 × 0.652903584563817 × 6371000     		du = 797.612645368583m
  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(0.85950996)-sin(0.85938478))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.652808762980805-0.652903584563817)×R²
    abs(1.96771386-1.96752211)×9.48215830125498e-05×R²
    0.000191749999999935×9.48215830125498e-05×6371000²
    0.000191749999999935×9.48215830125498e-05×40589641000000     		ar = 636067.265944478m²