Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26991 / 7985
↖ ↑ ↗
← N 79.382893°
W 31.734009°		 ← 112.55 m → N 79.382893°
W 31.728515°		 →
↑
112.58 m
↓
↑
112.58 m
↓
N 79.381880°
W 31.734009°		 ← 112.56 m →
12 671 m²		 N 79.381880°
W 31.728515°
↙ ↓ ↘

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 26991 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7985 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.411857604980469 y=0.121849060058594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.411857604980469 × 216)
    floor (0.411857604980469 × 65536)
    floor (26991.5)     		tx = 26991
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.121849060058594 × 216)
    floor (0.121849060058594 × 65536)
    floor (7985.5)     		ty = 7985
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26991 / 7985 ti = "16/26991/7985"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26991/7985.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26991 ÷ 216
    26991 ÷ 65536     		x = 0.411849975585938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7985 ÷ 216
    7985 ÷ 65536     		y = 0.121841430664062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.411849975585938 × 2 - 1) × π
    -0.176300048828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.55386294
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.121841430664062 × 2 - 1) × π
    0.756317138671875 × 3.1415926535     		Φ = 2.3760403665677
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.55386294} λ = -0.55386294}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.3760403665677))-π/2
    2×atan(10.7622040010296)-π/2
    2×1.47814458810272-π/2
    2.95628917620544-1.57079632675     		φ = 1.38549285
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.55386294} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.734009°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38549285 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.382893°
  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 26991 KachelY 7985 -0.55386294 1.38549285 -31.734009 79.382893
    Oben rechts KachelX + 1 26992 KachelY 7985 -0.55376706 1.38549285 -31.728515 79.382893
    Unten links KachelX 26991 KachelY + 1 7986 -0.55386294 1.38547518 -31.734009 79.381880
    Unten rechts KachelX + 1 26992 KachelY + 1 7986 -0.55376706 1.38547518 -31.728515 79.381880
  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(1.38549285-1.38547518) × R
    1.76700000000807e-05 × 6371000     		dl = 112.575570000514m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38549285-1.38547518) × R
    1.76700000000807e-05 × 6371000     		dr = 112.575570000514m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.55386294--0.55376706) × cos(1.38549285) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.184244823395822 × 6371000     		do = 112.546223053733m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.55386294--0.55376706) × cos(1.38547518) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.184262190863406 × 6371000     		du = 112.55683199701m
  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(1.38549285)-sin(1.38547518))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.184244823395822-0.184262190863406)×R²
    abs(-0.55376706--0.55386294)×1.73674675834345e-05×R²
    9.58800000000481e-05×1.73674675834345e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×1.73674675834345e-05×40589641000000     		ar = 12670.5523661316m²