Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26899 / 43029
↖ ↑ ↗
← S 48.998240°
W 32.239380°		 ← 400.77 m → S 48.998240°
W 32.233886°		 →
↑
400.74 m
↓
↑
400.74 m
↓
S 49.001844°
W 32.239380°		 ← 400.74 m →
160 597 m²		 S 49.001844°
W 32.233886°
↙ ↓ ↘

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 26899 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43029 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.410453796386719 y=0.656578063964844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.410453796386719 × 216)
    floor (0.410453796386719 × 65536)
    floor (26899.5)     		tx = 26899
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.656578063964844 × 216)
    floor (0.656578063964844 × 65536)
    floor (43029.5)     		ty = 43029
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26899 / 43029 ti = "16/26899/43029"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26899/43029.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26899 ÷ 216
    26899 ÷ 65536     		x = 0.410446166992188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43029 ÷ 216
    43029 ÷ 65536     		y = 0.656570434570312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.410446166992188 × 2 - 1) × π
    -0.179107666015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.56268333
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.656570434570312 × 2 - 1) × π
    -0.313140869140625 × 3.1415926535     		Φ = -0.983761054002792
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.56268333} λ = -0.56268333}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.983761054002792))-π/2
    2×atan(0.37390218470269)-π/2
    2×0.35780785485741-π/2
    0.71561570971482-1.57079632675     		φ = -0.85518062
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.56268333} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.239380°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.85518062 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -48.998240°
  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 26899 KachelY 43029 -0.56268333 -0.85518062 -32.239380 -48.998240
    Oben rechts KachelX + 1 26900 KachelY 43029 -0.56258745 -0.85518062 -32.233886 -48.998240
    Unten links KachelX 26899 KachelY + 1 43030 -0.56268333 -0.85524352 -32.239380 -49.001844
    Unten rechts KachelX + 1 26900 KachelY + 1 43030 -0.56258745 -0.85524352 -32.233886 -49.001844
  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(-0.85518062--0.85524352) × R
    6.29000000000879e-05 × 6371000     		dl = 400.73590000056m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.85518062--0.85524352) × R
    6.29000000000879e-05 × 6371000     		dr = 400.73590000056m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.56268333--0.56258745) × cos(-0.85518062) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.656082208436569 × 6371000     		do = 400.768788025348m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.56268333--0.56258745) × cos(-0.85524352) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.656034737173587 × 6371000     		du = 400.739790134098m
  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(-0.85518062)-sin(-0.85524352))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.656082208436569-0.656034737173587)×R²
    abs(-0.56258745--0.56268333)×4.74712629816576e-05×R²
    9.58800000000481e-05×4.74712629816576e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×4.74712629816576e-05×40589641000000     		ar = 160596.630766712m²