Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28180 / 43463
↖ ↑ ↗
← S 50.537872°
W 25.202637°		 ← 388.20 m → S 50.537872°
W 25.197144°		 →
↑
388.19 m
↓
↑
388.19 m
↓
S 50.541363°
W 25.202637°		 ← 388.17 m →
150 687 m²		 S 50.541363°
W 25.197144°
↙ ↓ ↘

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 28180 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43463 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.430000305175781 y=0.663200378417969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.430000305175781 × 216)
    floor (0.430000305175781 × 65536)
    floor (28180.5)     		tx = 28180
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.663200378417969 × 216)
    floor (0.663200378417969 × 65536)
    floor (43463.5)     		ty = 43463
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28180 / 43463 ti = "16/28180/43463"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28180/43463.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28180 ÷ 216
    28180 ÷ 65536     		x = 0.42999267578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43463 ÷ 216
    43463 ÷ 65536     		y = 0.663192749023438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.42999267578125 × 2 - 1) × π
    -0.1400146484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.43986899
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.663192749023438 × 2 - 1) × π
    -0.326385498046875 × 3.1415926535     		Φ = -1.025370282873
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.43986899} λ = -0.43986899}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.025370282873))-π/2
    2×atan(0.358663633814068)-π/2
    2×0.344372033346543-π/2
    0.688744066693086-1.57079632675     		φ = -0.88205226
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.43986899} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.202637°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88205226 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.537872°
  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 28180 KachelY 43463 -0.43986899 -0.88205226 -25.202637 -50.537872
    Oben rechts KachelX + 1 28181 KachelY 43463 -0.43977312 -0.88205226 -25.197144 -50.537872
    Unten links KachelX 28180 KachelY + 1 43464 -0.43986899 -0.88211319 -25.202637 -50.541363
    Unten rechts KachelX + 1 28181 KachelY + 1 43464 -0.43977312 -0.88211319 -25.197144 -50.541363
  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(-0.88205226--0.88211319) × R
    6.09299999999591e-05 × 6371000     		dl = 388.185029999739m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88205226--0.88211319) × R
    6.09299999999591e-05 × 6371000     		dr = 388.185029999739m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.43986899--0.43977312) × cos(-0.88205226) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.635568046970384 × 6371000     		do = 388.197190092288m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.43986899--0.43977312) × cos(-0.88211319) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.635521005097655 × 6371000     		du = 388.168457491747m
  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(-0.88205226)-sin(-0.88211319))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.635568046970384-0.635521005097655)×R²
    abs(-0.43977312--0.43986899)×4.70418727297472e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.70418727297472e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.70418727297472e-05×40589641000000     		ar = 150686.761145648m²