Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28836 / 43427
↖ ↑ ↗
← S 50.412018°
W 21.599121°		 ← 389.27 m → S 50.412018°
W 21.593628°		 →
↑
389.27 m
↓
↑
389.27 m
↓
S 50.415519°
W 21.599121°		 ← 389.24 m →
151 526 m²		 S 50.415519°
W 21.593628°
↙ ↓ ↘

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 28836 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43427 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.440010070800781 y=0.662651062011719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.440010070800781 × 216)
    floor (0.440010070800781 × 65536)
    floor (28836.5)     		tx = 28836
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.662651062011719 × 216)
    floor (0.662651062011719 × 65536)
    floor (43427.5)     		ty = 43427
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28836 / 43427 ti = "16/28836/43427"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28836/43427.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28836 ÷ 216
    28836 ÷ 65536     		x = 0.44000244140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43427 ÷ 216
    43427 ÷ 65536     		y = 0.662643432617188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44000244140625 × 2 - 1) × π
    -0.1199951171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.37697578
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.662643432617188 × 2 - 1) × π
    -0.325286865234375 × 3.1415926535     		Φ = -1.02191882610036
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37697578} λ = -0.37697578}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.02191882610036))-π/2
    2×atan(0.359903684601928)-π/2
    2×0.345470312916724-π/2
    0.690940625833447-1.57079632675     		φ = -0.87985570
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37697578} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.599121°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.87985570 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -50.412018°
  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 28836 KachelY 43427 -0.37697578 -0.87985570 -21.599121 -50.412018
    Oben rechts KachelX + 1 28837 KachelY 43427 -0.37687990 -0.87985570 -21.593628 -50.412018
    Unten links KachelX 28836 KachelY + 1 43428 -0.37697578 -0.87991680 -21.599121 -50.415519
    Unten rechts KachelX + 1 28837 KachelY + 1 43428 -0.37687990 -0.87991680 -21.593628 -50.415519
  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(-0.87985570--0.87991680) × R
    6.11000000000361e-05 × 6371000     		dl = 389.26810000023m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.87985570--0.87991680) × R
    6.11000000000361e-05 × 6371000     		dr = 389.26810000023m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37697578--0.37687990) × cos(-0.87985570) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.637262355184883 × 6371000     		do = 389.272652812941m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37697578--0.37687990) × cos(-0.87991680) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.637215267467974 × 6371000     		du = 389.243889211378m
  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(-0.87985570)-sin(-0.87991680))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.637262355184883-0.637215267467974)×R²
    abs(-0.37687990--0.37697578)×4.70877169087558e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.70877169087558e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.70877169087558e-05×40589641000000     		ar = 151525.827613541m²