Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 28900 / 19219
↖ ↑ ↗
← N 59.481359°
W 21.247559°		 ← 310.20 m → N 59.481359°
W 21.242065°		 →
↑
310.20 m
↓
↑
310.20 m
↓
N 59.478569°
W 21.247559°		 ← 310.23 m →
96 230 m²		 N 59.478569°
W 21.242065°
↙ ↓ ↘

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 28900 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19219 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.440986633300781 y=0.293266296386719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.440986633300781 × 216)
    floor (0.440986633300781 × 65536)
    floor (28900.5)     		tx = 28900
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.293266296386719 × 216)
    floor (0.293266296386719 × 65536)
    floor (19219.5)     		ty = 19219
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 28900 / 19219 ti = "16/28900/19219"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/28900/19219.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 28900 ÷ 216
    28900 ÷ 65536     		x = 0.44097900390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19219 ÷ 216
    19219 ÷ 65536     		y = 0.293258666992188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44097900390625 × 2 - 1) × π
    -0.1180419921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.37083986
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.293258666992188 × 2 - 1) × π
    0.413482666015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.29899410590428
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.37083986} λ = -0.37083986}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.29899410590428))-π/2
    2×atan(3.66560759948283)-π/2
    2×1.30447093789163-π/2
    2.60894187578326-1.57079632675     		φ = 1.03814555
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.37083986} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -21.247559°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.03814555 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 59.481359°
  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 28900 KachelY 19219 -0.37083986 1.03814555 -21.247559 59.481359
    Oben rechts KachelX + 1 28901 KachelY 19219 -0.37074398 1.03814555 -21.242065 59.481359
    Unten links KachelX 28900 KachelY + 1 19220 -0.37083986 1.03809686 -21.247559 59.478569
    Unten rechts KachelX + 1 28901 KachelY + 1 19220 -0.37074398 1.03809686 -21.242065 59.478569
  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(1.03814555-1.03809686) × R
    4.86900000000734e-05 × 6371000     		dl = 310.203990000468m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.03814555-1.03809686) × R
    4.86900000000734e-05 × 6371000     		dr = 310.203990000468m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.37083986--0.37074398) × cos(1.03814555) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.507818671393701 × 6371000     		do = 310.201786992631m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.37083986--0.37074398) × cos(1.03809686) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.507860615473154 × 6371000     		du = 310.227408595643m
  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(1.03814555)-sin(1.03809686))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.507818671393701-0.507860615473154)×R²
    abs(-0.37074398--0.37083986)×4.19440794529047e-05×R²
    9.58800000000481e-05×4.19440794529047e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×4.19440794529047e-05×40589641000000     		ar = 96229.8060113103m²