Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29213 / 18077
↖ ↑ ↗
← N 62.519923°
W 19.528198°		 ← 281.87 m → N 62.519923°
W 19.522705°		 →
↑
281.85 m
↓
↑
281.85 m
↓
N 62.517389°
W 19.528198°		 ← 281.90 m →
79 450 m²		 N 62.517389°
W 19.522705°
↙ ↓ ↘

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 29213 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 18077 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.445762634277344 y=0.275840759277344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.445762634277344 × 216)
    floor (0.445762634277344 × 65536)
    floor (29213.5)     		tx = 29213
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.275840759277344 × 216)
    floor (0.275840759277344 × 65536)
    floor (18077.5)     		ty = 18077
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29213 / 18077 ti = "16/29213/18077"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29213/18077.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29213 ÷ 216
    29213 ÷ 65536     		x = 0.445755004882812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 18077 ÷ 216
    18077 ÷ 65536     		y = 0.275833129882812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.445755004882812 × 2 - 1) × π
    -0.108489990234375 × 3.1415926535     		Λ = -0.34083136
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.275833129882812 × 2 - 1) × π
    0.448333740234375 × 3.1415926535     		Φ = 1.40848198463649
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.34083136} λ = -0.34083136}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.40848198463649))-π/2
    2×atan(4.08974239775216)-π/2
    2×1.3309874174247-π/2
    2.66197483484941-1.57079632675     		φ = 1.09117851
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.34083136} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.528198°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.09117851 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 62.519923°
  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 29213 KachelY 18077 -0.34083136 1.09117851 -19.528198 62.519923
    Oben rechts KachelX + 1 29214 KachelY 18077 -0.34073548 1.09117851 -19.522705 62.519923
    Unten links KachelX 29213 KachelY + 1 18078 -0.34083136 1.09113427 -19.528198 62.517389
    Unten rechts KachelX + 1 29214 KachelY + 1 18078 -0.34073548 1.09113427 -19.522705 62.517389
  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(1.09117851-1.09113427) × R
    4.42400000000287e-05 × 6371000     		dl = 281.853040000183m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.09117851-1.09113427) × R
    4.42400000000287e-05 × 6371000     		dr = 281.853040000183m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.34083136--0.34073548) × cos(1.09117851) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.46144014726258 × 6371000     		do = 281.871396886907m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.34083136--0.34073548) × cos(1.09113427) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.461479395271188 × 6371000     		du = 281.895371591052m
  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(1.09117851)-sin(1.09113427))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.46144014726258-0.461479395271188)×R²
    abs(-0.34073548--0.34083136)×3.92480086078284e-05×R²
    9.58800000000481e-05×3.92480086078284e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×3.92480086078284e-05×40589641000000     		ar = 79449.6887861215m²