Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28890 / 43686
↖ ↑ ↗
← S 51.310013°
W 21.302490°		 ← 381.81 m → S 51.310013°
W 21.296997°		 →
↑
381.81 m
↓
↑
381.81 m
↓
S 51.313447°
W 21.302490°		 ← 381.78 m →
145 774 m²		 S 51.313447°
W 21.296997°
↙ ↓ ↘

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 28890 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 43686 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.440834045410156 y=0.666603088378906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.440834045410156 × 216)
    floor (0.440834045410156 × 65536)
    floor (28890.5)     		tx = 28890
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.666603088378906 × 216)
    floor (0.666603088378906 × 65536)
    floor (43686.5)     		ty = 43686
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28890 / 43686 ti = "16/28890/43686"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28890/43686.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28890 ÷ 216
    28890 ÷ 65536     		x = 0.440826416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 43686 ÷ 216
    43686 ÷ 65536     		y = 0.666595458984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.440826416015625 × 2 - 1) × π
    -0.11834716796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.37179859
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.666595458984375 × 2 - 1) × π
    -0.33319091796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.04675014010355
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37179859} λ = -0.37179859}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.04675014010355))-π/2
    2×atan(0.351076847721135)-π/2
    2×0.337633826909434-π/2
    0.675267653818867-1.57079632675     		φ = -0.89552867
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37179859} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.302490°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.89552867 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -51.310013°
  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 28890 KachelY 43686 -0.37179859 -0.89552867 -21.302490 -51.310013
    Oben rechts KachelX + 1 28891 KachelY 43686 -0.37170272 -0.89552867 -21.296997 -51.310013
    Unten links KachelX 28890 KachelY + 1 43687 -0.37179859 -0.89558860 -21.302490 -51.313447
    Unten rechts KachelX + 1 28891 KachelY + 1 43687 -0.37170272 -0.89558860 -21.296997 -51.313447
  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(-0.89552867--0.89558860) × R
    5.99299999999303e-05 × 6371000     		dl = 381.814029999556m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.89552867--0.89558860) × R
    5.99299999999303e-05 × 6371000     		dr = 381.814029999556m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37179859--0.37170272) × cos(-0.89552867) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.625106255861627 × 6371000     		do = 381.807256030764m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37179859--0.37170272) × cos(-0.89558860) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.625059476996955 × 6371000     		du = 381.778684072328m
  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(-0.89552867)-sin(-0.89558860))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.625106255861627-0.625059476996955)×R²
    abs(-0.37170272--0.37179859)×4.67788646720813e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.67788646720813e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.67788646720813e-05×40589641000000     		ar = 145773.91256417m²