Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29380 / 17844
↖ ↑ ↗
← N 63.104700°
W 18.610840°		 ← 276.30 m → N 63.104700°
W 18.605347°		 →
↑
276.31 m
↓
↑
276.31 m
↓
N 63.102215°
W 18.610840°		 ← 276.32 m →
76 347 m²		 N 63.102215°
W 18.605347°
↙ ↓ ↘

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 29380 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17844 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.448310852050781 y=0.272285461425781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.448310852050781 × 216)
    floor (0.448310852050781 × 65536)
    floor (29380.5)     		tx = 29380
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.272285461425781 × 216)
    floor (0.272285461425781 × 65536)
    floor (17844.5)     		ty = 17844
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29380 / 17844 ti = "16/29380/17844"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29380/17844.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29380 ÷ 216
    29380 ÷ 65536     		x = 0.44830322265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17844 ÷ 216
    17844 ÷ 65536     		y = 0.27227783203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.44830322265625 × 2 - 1) × π
    -0.1033935546875 × 3.1415926535     		Λ = -0.32482043
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.27227783203125 × 2 - 1) × π
    0.4554443359375 × 3.1415926535     		Φ = 1.43082057985944
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.32482043} λ = -0.32482043}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.43082057985944))-π/2
    2×atan(4.18212955556995)-π/2
    2×1.33609055542305-π/2
    2.67218111084609-1.57079632675     		φ = 1.10138478
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.32482043} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -18.610840°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10138478 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.104700°
  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 29380 KachelY 17844 -0.32482043 1.10138478 -18.610840 63.104700
    Oben rechts KachelX + 1 29381 KachelY 17844 -0.32472456 1.10138478 -18.605347 63.104700
    Unten links KachelX 29380 KachelY + 1 17845 -0.32482043 1.10134141 -18.610840 63.102215
    Unten rechts KachelX + 1 29381 KachelY + 1 17845 -0.32472456 1.10134141 -18.605347 63.102215
  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(1.10138478-1.10134141) × R
    4.3369999999987e-05 × 6371000     		dl = 276.310269999917m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10138478-1.10134141) × R
    4.3369999999987e-05 × 6371000     		dr = 276.310269999917m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.32482043--0.32472456) × cos(1.10138478) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.452361560780501 × 6371000     		do = 276.296908942835m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.32482043--0.32472456) × cos(1.10134141) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.452400239223224 × 6371000     		du = 276.320533262614m
  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(1.10138478)-sin(1.10134141))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.452361560780501-0.452400239223224)×R²
    abs(-0.32472456--0.32482043)×3.86784427235942e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.86784427235942e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.86784427235942e-05×40589641000000     		ar = 76346.9373432231m²