Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28740 / 43532
↖ ↑ ↗
← S 50.778155°
W 22.126465°		 ← 386.22 m → S 50.778155°
W 22.120972°		 →
↑
386.21 m
↓
↑
386.21 m
↓
S 50.781629°
W 22.126465°		 ← 386.19 m →
149 155 m²		 S 50.781629°
W 22.120972°
↙ ↓ ↘

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 28740 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43532 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.438545227050781 y=0.664253234863281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.438545227050781 × 216)
    floor (0.438545227050781 × 65536)
    floor (28740.5)     		tx = 28740
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.664253234863281 × 216)
    floor (0.664253234863281 × 65536)
    floor (43532.5)     		ty = 43532
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28740 / 43532 ti = "16/28740/43532"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28740/43532.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28740 ÷ 216
    28740 ÷ 65536     		x = 0.43853759765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43532 ÷ 216
    43532 ÷ 65536     		y = 0.66424560546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.43853759765625 × 2 - 1) × π
    -0.1229248046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.38617966
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.66424560546875 × 2 - 1) × π
    -0.3284912109375 × 3.1415926535     		Φ = -1.03198557502057
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.38617966} λ = -0.38617966}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.03198557502057))-π/2
    2×atan(0.356298799751947)-π/2
    2×0.342275164590909-π/2
    0.684550329181819-1.57079632675     		φ = -0.88624600
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.38617966} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -22.126465°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.88624600 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.778155°
  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 28740 KachelY 43532 -0.38617966 -0.88624600 -22.126465 -50.778155
    Oben rechts KachelX + 1 28741 KachelY 43532 -0.38608379 -0.88624600 -22.120972 -50.778155
    Unten links KachelX 28740 KachelY + 1 43533 -0.38617966 -0.88630662 -22.126465 -50.781629
    Unten rechts KachelX + 1 28741 KachelY + 1 43533 -0.38608379 -0.88630662 -22.120972 -50.781629
  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(-0.88624600--0.88630662) × R
    6.06200000000667e-05 × 6371000     		dl = 386.210020000425m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.88624600--0.88630662) × R
    6.06200000000667e-05 × 6371000     		dr = 386.210020000425m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.38617966--0.38608379) × cos(-0.88624600) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.632324712067988 × 6371000     		do = 386.21620079989m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.38617966--0.38608379) × cos(-0.88630662) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.632277748382146 × 6371000     		du = 386.187515954944m
  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(-0.88624600)-sin(-0.88630662))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.632324712067988-0.632277748382146)×R²
    abs(-0.38608379--0.38617966)×4.69636858412281e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.69636858412281e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.69636858412281e-05×40589641000000     		ar = 149155.027493563m²