Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 27143 / 10564
↖ ↑ ↗
← N 53.722717°
E118.201904°		 ← 722.84 m → N 53.722717°
E118.212891°		 →
↑
722.92 m
↓
↑
722.92 m
↓
N 53.716215°
E118.201904°		 ← 722.95 m →
522 591 m²		 N 53.716215°
E118.212891°
↙ ↓ ↘

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 27143 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 10564 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.828353881835938 y=0.322402954101562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.828353881835938 × 215)
    floor (0.828353881835938 × 32768)
    floor (27143.5)     		tx = 27143
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.322402954101562 × 215)
    floor (0.322402954101562 × 32768)
    floor (10564.5)     		ty = 10564
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 27143 / 10564 ti = "15/27143/10564"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/27143/10564.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27143 ÷ 215
    27143 ÷ 32768     		x = 0.828338623046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 10564 ÷ 215
    10564 ÷ 32768     		y = 0.3223876953125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.828338623046875 × 2 - 1) × π
    0.65667724609375 × 3.1415926535     		Λ = 2.06301241
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3223876953125 × 2 - 1) × π
    0.355224609375 × 3.1415926535     		Φ = 1.11597102315491
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.06301241} λ = 2.06301241}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.11597102315491))-π/2
    2×atan(3.05253081866012)-π/2
    2×1.25421730793471-π/2
    2.50843461586941-1.57079632675     		φ = 0.93763829
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.06301241} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 118.201904°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.93763829 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 53.722717°
  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 27143 KachelY 10564 2.06301241 0.93763829 118.201904 53.722717
    Oben rechts KachelX + 1 27144 KachelY 10564 2.06320416 0.93763829 118.212891 53.722717
    Unten links KachelX 27143 KachelY + 1 10565 2.06301241 0.93752482 118.201904 53.716215
    Unten rechts KachelX + 1 27144 KachelY + 1 10565 2.06320416 0.93752482 118.212891 53.716215
  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(0.93763829-0.93752482) × R
    0.000113469999999949 × 6371000     		dl = 722.917369999674m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.93763829-0.93752482) × R
    0.000113469999999949 × 6371000     		dr = 722.917369999674m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.06301241-2.06320416) × cos(0.93763829) × R
    0.000191750000000379 × 0.591693596477495 × 6371000     		do = 722.836121431998m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.06301241-2.06320416) × cos(0.93752482) × R
    0.000191750000000379 × 0.591785067977087 × 6371000     		du = 722.947866606157m
  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(0.93763829)-sin(0.93752482))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.591693596477495-0.591785067977087)×R²
    abs(2.06320416-2.06301241)×9.14714995923216e-05×R²
    0.000191750000000379×9.14714995923216e-05×6371000²
    0.000191750000000379×9.14714995923216e-05×40589641000000     		ar = 522591.1796712m²