Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29285 / 17801
↖ ↑ ↗
← N 63.211354°
W 19.132690°		 ← 275.28 m → N 63.211354°
W 19.127197°		 →
↑
275.29 m
↓
↑
275.29 m
↓
N 63.208878°
W 19.132690°		 ← 275.31 m →
75 786 m²		 N 63.208878°
W 19.127197°
↙ ↓ ↘

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 29285 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17801 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.446861267089844 y=0.271629333496094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.446861267089844 × 216)
    floor (0.446861267089844 × 65536)
    floor (29285.5)     		tx = 29285
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.271629333496094 × 216)
    floor (0.271629333496094 × 65536)
    floor (17801.5)     		ty = 17801
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29285 / 17801 ti = "16/29285/17801"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29285/17801.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29285 ÷ 216
    29285 ÷ 65536     		x = 0.446853637695312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17801 ÷ 216
    17801 ÷ 65536     		y = 0.271621704101562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.446853637695312 × 2 - 1) × π
    -0.106292724609375 × 3.1415926535     		Λ = -0.33392844
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.271621704101562 × 2 - 1) × π
    0.456756591796875 × 3.1415926535     		Φ = 1.43494315322676
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.33392844} λ = -0.33392844}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.43494315322676))-π/2
    2×atan(4.19940627930599)-π/2
    2×1.33702128969577-π/2
    2.67404257939154-1.57079632675     		φ = 1.10324625
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.33392844} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -19.132690°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10324625 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.211354°
  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 29285 KachelY 17801 -0.33392844 1.10324625 -19.132690 63.211354
    Oben rechts KachelX + 1 29286 KachelY 17801 -0.33383257 1.10324625 -19.127197 63.211354
    Unten links KachelX 29285 KachelY + 1 17802 -0.33392844 1.10320304 -19.132690 63.208878
    Unten rechts KachelX + 1 29286 KachelY + 1 17802 -0.33383257 1.10320304 -19.127197 63.208878
  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(1.10324625-1.10320304) × R
    4.32100000000712e-05 × 6371000     		dl = 275.290910000454m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10324625-1.10320304) × R
    4.32100000000712e-05 × 6371000     		dr = 275.290910000454m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.33392844--0.33383257) × cos(1.10324625) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.450700654586854 × 6371000     		do = 275.282447752639m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.33392844--0.33383257) × cos(1.10320304) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.450739226659237 × 6371000     		du = 275.306007102714m
  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(1.10324625)-sin(1.10320304))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.450700654586854-0.450739226659237)×R²
    abs(-0.33383257--0.33392844)×3.8572072383003e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.8572072383003e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.8572072383003e-05×40589641000000     		ar = 75785.9983985424m²