Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27044 / 8083
↖ ↑ ↗
← N 79.283249°
W 31.442871°		 ← 113.59 m → N 79.283249°
W 31.437378°		 →
↑
113.59 m
↓
↑
113.59 m
↓
N 79.282228°
W 31.442871°		 ← 113.60 m →
12 904 m²		 N 79.282228°
W 31.437378°
↙ ↓ ↘

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 27044 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8083 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.412666320800781 y=0.123344421386719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.412666320800781 × 216)
    floor (0.412666320800781 × 65536)
    floor (27044.5)     		tx = 27044
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.123344421386719 × 216)
    floor (0.123344421386719 × 65536)
    floor (8083.5)     		ty = 8083
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27044 / 8083 ti = "16/27044/8083"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27044/8083.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27044 ÷ 216
    27044 ÷ 65536     		x = 0.41265869140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8083 ÷ 216
    8083 ÷ 65536     		y = 0.123336791992188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.41265869140625 × 2 - 1) × π
    -0.1746826171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.54878163
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.123336791992188 × 2 - 1) × π
    0.753326416015625 × 3.1415926535     		Φ = 2.36664473424217
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.54878163} λ = -0.54878163}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.36664473424217))-π/2
    2×atan(10.6615598373891)-π/2
    2×1.47727503132183-π/2
    2.95455006264365-1.57079632675     		φ = 1.38375374
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.54878163} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -31.442871°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.38375374 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 79.283249°
  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 27044 KachelY 8083 -0.54878163 1.38375374 -31.442871 79.283249
    Oben rechts KachelX + 1 27045 KachelY 8083 -0.54868575 1.38375374 -31.437378 79.283249
    Unten links KachelX 27044 KachelY + 1 8084 -0.54878163 1.38373591 -31.442871 79.282228
    Unten rechts KachelX + 1 27045 KachelY + 1 8084 -0.54868575 1.38373591 -31.437378 79.282228
  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(1.38375374-1.38373591) × R
    1.78299999999965e-05 × 6371000     		dl = 113.594929999977m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.38375374-1.38373591) × R
    1.78299999999965e-05 × 6371000     		dr = 113.594929999977m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.54878163--0.54868575) × cos(1.38375374) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.185953881010581 × 6371000     		do = 113.590203427114m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.54878163--0.54868575) × cos(1.38373591) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.185971399998607 × 6371000     		du = 113.600904926878m
  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(1.38375374)-sin(1.38373591))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.185953881010581-0.185971399998607)×R²
    abs(-0.54868575--0.54878163)×1.75189880260163e-05×R²
    9.58800000000481e-05×1.75189880260163e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×1.75189880260163e-05×40589641000000     		ar = 12903.8790252009m²