Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28187 / 14816
↖ ↑ ↗
← N 69.718107°
W 25.164184°		 ← 211.72 m → N 69.718107°
W 25.158691°		 →
↑
211.71 m
↓
↑
211.71 m
↓
N 69.716203°
W 25.164184°		 ← 211.74 m →
44 826 m²		 N 69.716203°
W 25.158691°
↙ ↓ ↘

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 28187 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14816 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.430107116699219 y=0.226081848144531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.430107116699219 × 216)
    floor (0.430107116699219 × 65536)
    floor (28187.5)     		tx = 28187
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.226081848144531 × 216)
    floor (0.226081848144531 × 65536)
    floor (14816.5)     		ty = 14816
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28187 / 14816 ti = "16/28187/14816"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28187/14816.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28187 ÷ 216
    28187 ÷ 65536     		x = 0.430099487304688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14816 ÷ 216
    14816 ÷ 65536     		y = 0.22607421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.430099487304688 × 2 - 1) × π
    -0.139801025390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.43919787
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.22607421875 × 2 - 1) × π
    0.5478515625 × 3.1415926535     		Φ = 1.7211264439585
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.43919787} λ = -0.43919787}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.7211264439585))-π/2
    2×atan(5.59082266699345)-π/2
    2×1.39380341846664-π/2
    2.78760683693329-1.57079632675     		φ = 1.21681051
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.43919787} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -25.164184°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.21681051 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.718107°
  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 28187 KachelY 14816 -0.43919787 1.21681051 -25.164184 69.718107
    Oben rechts KachelX + 1 28188 KachelY 14816 -0.43910200 1.21681051 -25.158691 69.718107
    Unten links KachelX 28187 KachelY + 1 14817 -0.43919787 1.21677728 -25.164184 69.716203
    Unten rechts KachelX + 1 28188 KachelY + 1 14817 -0.43910200 1.21677728 -25.158691 69.716203
  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(1.21681051-1.21677728) × R
    3.32299999998842e-05 × 6371000     		dl = 211.708329999262m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.21681051-1.21677728) × R
    3.32299999998842e-05 × 6371000     		dr = 211.708329999262m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.43919787--0.43910200) × cos(1.21681051) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.346639241317444 × 6371000     		do = 211.723009198769m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.43919787--0.43910200) × cos(1.21677728) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.3466704108171 × 6371000     		du = 211.742047147956m
  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(1.21681051)-sin(1.21677728))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.346639241317444-0.3466704108171)×R²
    abs(-0.43910200--0.43919787)×3.11694996562584e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.11694996562584e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.11694996562584e-05×40589641000000     		ar = 44825.5399501m²