Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29270 / 40578
↖ ↑ ↗
← S 39.376772°
W 19.215088°		 ← 472.13 m → S 39.376772°
W 19.209595°		 →
↑
472.15 m
↓
↑
472.15 m
↓
S 39.381018°
W 19.215088°		 ← 472.10 m →
222 913 m²		 S 39.381018°
W 19.209595°
↙ ↓ ↘

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 29270 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40578 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446632385253906 y=0.619178771972656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446632385253906 × 216)
    floor (0.446632385253906 × 65536)
    floor (29270.5)     		tx = 29270
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.619178771972656 × 216)
    floor (0.619178771972656 × 65536)
    floor (40578.5)     		ty = 40578
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29270 / 40578 ti = "16/29270/40578"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29270/40578.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29270 ÷ 216
    29270 ÷ 65536     		x = 0.446624755859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40578 ÷ 216
    40578 ÷ 65536     		y = 0.619171142578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446624755859375 × 2 - 1) × π
    -0.10675048828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.33536655
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.619171142578125 × 2 - 1) × π
    -0.23834228515625 × 3.1415926535     		Φ = -0.748774372065277
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33536655} λ = -0.33536655}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.748774372065277))-π/2
    2×atan(0.472945853314449)-π/2
    2×0.441771003331692-π/2
    0.883542006663383-1.57079632675     		φ = -0.68725432
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33536655} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.215088°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.68725432 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -39.376772°
  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 29270 KachelY 40578 -0.33536655 -0.68725432 -19.215088 -39.376772
    Oben rechts KachelX + 1 29271 KachelY 40578 -0.33527068 -0.68725432 -19.209595 -39.376772
    Unten links KachelX 29270 KachelY + 1 40579 -0.33536655 -0.68732843 -19.215088 -39.381018
    Unten rechts KachelX + 1 29271 KachelY + 1 40579 -0.33527068 -0.68732843 -19.209595 -39.381018
  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(-0.68725432--0.68732843) × R
    7.41100000000161e-05 × 6371000     		dl = 472.154810000103m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.68725432--0.68732843) × R
    7.41100000000161e-05 × 6371000     		dr = 472.154810000103m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33536655--0.33527068) × cos(-0.68725432) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.77299083309468 × 6371000     		do = 472.133347176331m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33536655--0.33527068) × cos(-0.68732843) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.772943814313969 × 6371000     		du = 472.104628680113m
  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(-0.68725432)-sin(-0.68732843))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.77299083309468-0.772943814313969)×R²
    abs(-0.33527068--0.33536655)×4.70187807111166e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.70187807111166e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.70187807111166e-05×40589641000000     		ar = 222913.251144657m²