Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27761 / 22281
↖ ↑ ↗
← N 49.806087°
W 27.504272°		 ← 394.19 m → N 49.806087°
W 27.498779°		 →
↑
394.24 m
↓
↑
394.24 m
↓
N 49.802541°
W 27.504272°		 ← 394.22 m →
155 409 m²		 N 49.802541°
W 27.498779°
↙ ↓ ↘

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 27761 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22281 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.423606872558594 y=0.339988708496094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.423606872558594 × 216)
    floor (0.423606872558594 × 65536)
    floor (27761.5)     		tx = 27761
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.339988708496094 × 216)
    floor (0.339988708496094 × 65536)
    floor (22281.5)     		ty = 22281
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27761 / 22281 ti = "16/27761/22281"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27761/22281.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27761 ÷ 216
    27761 ÷ 65536     		x = 0.423599243164062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22281 ÷ 216
    22281 ÷ 65536     		y = 0.339981079101562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.423599243164062 × 2 - 1) × π
    -0.152801513671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.48004011
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.339981079101562 × 2 - 1) × π
    0.320037841796875 × 3.1415926535     		Φ = 1.00542853263106
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.48004011} λ = -0.48004011}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.00542853263106))-π/2
    2×atan(2.73307823511721)-π/2
    2×1.22003826216504-π/2
    2.44007652433008-1.57079632675     		φ = 0.86928020
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.48004011} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -27.504272°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.86928020 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 49.806087°
  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 27761 KachelY 22281 -0.48004011 0.86928020 -27.504272 49.806087
    Oben rechts KachelX + 1 27762 KachelY 22281 -0.47994424 0.86928020 -27.498779 49.806087
    Unten links KachelX 27761 KachelY + 1 22282 -0.48004011 0.86921832 -27.504272 49.802541
    Unten rechts KachelX + 1 27762 KachelY + 1 22282 -0.47994424 0.86921832 -27.498779 49.802541
  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(0.86928020-0.86921832) × R
    6.18799999999586e-05 × 6371000     		dl = 394.237479999736m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.86928020-0.86921832) × R
    6.18799999999586e-05 × 6371000     		dr = 394.237479999736m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.48004011--0.47994424) × cos(0.86928020) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.645376544115173 × 6371000     		do = 394.188100190404m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.48004011--0.47994424) × cos(0.86921832) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.645423810820535 × 6371000     		du = 394.216970115968m
  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(0.86928020)-sin(0.86921832))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.645376544115173-0.645423810820535)×R²
    abs(-0.47994424--0.48004011)×4.72667053624809e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.72667053624809e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.72667053624809e-05×40589641000000     		ar = 155409.414118006m²