Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27095 / 10585
↖ ↑ ↗
← N 53.585984°
E117.674561°		 ← 725.15 m → N 53.585984°
E117.685547°		 →
↑
725.27 m
↓
↑
725.27 m
↓
N 53.579461°
E117.674561°		 ← 725.26 m →
525 971 m²		 N 53.579461°
E117.685547°
↙ ↓ ↘

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 27095 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10585 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.826889038085938 y=0.323043823242188 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.826889038085938 × 215)
    floor (0.826889038085938 × 32768)
    floor (27095.5)     		tx = 27095
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.323043823242188 × 215)
    floor (0.323043823242188 × 32768)
    floor (10585.5)     		ty = 10585
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27095 / 10585 ti = "15/27095/10585"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27095/10585.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27095 ÷ 215
    27095 ÷ 32768     		x = 0.826873779296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10585 ÷ 215
    10585 ÷ 32768     		y = 0.323028564453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.826873779296875 × 2 - 1) × π
    0.65374755859375 × 3.1415926535     		Λ = 2.05380853
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.323028564453125 × 2 - 1) × π
    0.35394287109375 × 3.1415926535     		Φ = 1.11194432358682
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.05380853} λ = 2.05380853}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11194432358682))-π/2
    2×atan(3.04026390828736)-π/2
    2×1.25302408723398-π/2
    2.50604817446796-1.57079632675     		φ = 0.93525185
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.05380853} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 117.674561°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93525185 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.585984°
  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 27095 KachelY 10585 2.05380853 0.93525185 117.674561 53.585984
    Oben rechts KachelX + 1 27096 KachelY 10585 2.05400027 0.93525185 117.685547 53.585984
    Unten links KachelX 27095 KachelY + 1 10586 2.05380853 0.93513801 117.674561 53.579461
    Unten rechts KachelX + 1 27096 KachelY + 1 10586 2.05400027 0.93513801 117.685547 53.579461
  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(0.93525185-0.93513801) × R
    0.000113840000000032 × 6371000     		dl = 725.274640000202m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93525185-0.93513801) × R
    0.000113840000000032 × 6371000     		dr = 725.274640000202m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.05380853-2.05400027) × cos(0.93525185) × R
    0.000191739999999996 × 0.593615769265901 × 6371000     		do = 725.146503893492m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.05380853-2.05400027) × cos(0.93513801) × R
    0.000191739999999996 × 0.593707378000488 × 6371000     		du = 725.258410882914m
  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(0.93525185)-sin(0.93513801))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.593615769265901-0.593707378000488)×R²
    abs(2.05400027-2.05380853)×9.16087345870231e-05×R²
    0.000191739999999996×9.16087345870231e-05×6371000²
    0.000191739999999996×9.16087345870231e-05×40589641000000     		ar = 525970.951777272m²