Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29155 / 14171
↖ ↑ ↗
← N 70.911252°
W 19.846802°		 ← 199.77 m → N 70.911252°
W 19.841308°		 →
↑
199.73 m
↓
↑
199.73 m
↓
N 70.909456°
W 19.846802°		 ← 199.79 m →
39 902 m²		 N 70.909456°
W 19.841308°
↙ ↓ ↘

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 29155 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 14171 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.444877624511719 y=0.216239929199219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.444877624511719 × 216)
    floor (0.444877624511719 × 65536)
    floor (29155.5)     		tx = 29155
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.216239929199219 × 216)
    floor (0.216239929199219 × 65536)
    floor (14171.5)     		ty = 14171
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29155 / 14171 ti = "16/29155/14171"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29155/14171.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29155 ÷ 216
    29155 ÷ 65536     		x = 0.444869995117188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 14171 ÷ 216
    14171 ÷ 65536     		y = 0.216232299804688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.444869995117188 × 2 - 1) × π
    -0.110260009765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.34639204
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.216232299804688 × 2 - 1) × π
    0.567535400390625 × 3.1415926535     		Φ = 1.78296504446837
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34639204} λ = -0.34639204}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.78296504446837))-π/2
    2×atan(5.94746479847768)-π/2
    2×1.40421557992204-π/2
    2.80843115984409-1.57079632675     		φ = 1.23763483
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34639204} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.846802°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.23763483 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 70.911252°
  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 29155 KachelY 14171 -0.34639204 1.23763483 -19.846802 70.911252
    Oben rechts KachelX + 1 29156 KachelY 14171 -0.34629616 1.23763483 -19.841308 70.911252
    Unten links KachelX 29155 KachelY + 1 14172 -0.34639204 1.23760348 -19.846802 70.909456
    Unten rechts KachelX + 1 29156 KachelY + 1 14172 -0.34629616 1.23760348 -19.841308 70.909456
  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(1.23763483-1.23760348) × R
    3.13499999999856e-05 × 6371000     		dl = 199.730849999908m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.23763483-1.23760348) × R
    3.13499999999856e-05 × 6371000     		dr = 199.730849999908m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34639204--0.34629616) × cos(1.23763483) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.327032313835656 × 6371000     		do = 199.76817291432m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34639204--0.34629616) × cos(1.23760348) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.327061939837396 × 6371000     		du = 199.786270001329m
  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(1.23763483)-sin(1.23760348))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.327032313835656-0.327061939837396)×R²
    abs(-0.34629616--0.34639204)×2.96260017398908e-05×R²
    9.58799999999926e-05×2.96260017398908e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×2.96260017398908e-05×40589641000000     		ar = 39901.6742557326m²