Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29546 / 17639
↖ ↑ ↗
← N 63.609659°
W 17.698975°		 ← 271.49 m → N 63.609659°
W 17.693482°		 →
↑
271.53 m
↓
↑
271.53 m
↓
N 63.607217°
W 17.698975°		 ← 271.51 m →
73 720 m²		 N 63.607217°
W 17.693482°
↙ ↓ ↘

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 29546 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17639 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.450843811035156 y=0.269157409667969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.450843811035156 × 216)
    floor (0.450843811035156 × 65536)
    floor (29546.5)     		tx = 29546
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.269157409667969 × 216)
    floor (0.269157409667969 × 65536)
    floor (17639.5)     		ty = 17639
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29546 / 17639 ti = "16/29546/17639"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29546/17639.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29546 ÷ 216
    29546 ÷ 65536     		x = 0.450836181640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17639 ÷ 216
    17639 ÷ 65536     		y = 0.269149780273438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.450836181640625 × 2 - 1) × π
    -0.09832763671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.30890538
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.269149780273438 × 2 - 1) × π
    0.461700439453125 × 3.1415926535     		Φ = 1.45047470870366
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30890538} λ = -0.30890538}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.45047470870366))-π/2
    2×atan(4.2651387331528)-π/2
    2×1.34049715104743-π/2
    2.68099430209487-1.57079632675     		φ = 1.11019798
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30890538} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.698975°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.11019798 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.609659°
  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 29546 KachelY 17639 -0.30890538 1.11019798 -17.698975 63.609659
    Oben rechts KachelX + 1 29547 KachelY 17639 -0.30880951 1.11019798 -17.693482 63.609659
    Unten links KachelX 29546 KachelY + 1 17640 -0.30890538 1.11015536 -17.698975 63.607217
    Unten rechts KachelX + 1 29547 KachelY + 1 17640 -0.30880951 1.11015536 -17.693482 63.607217
  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(1.11019798-1.11015536) × R
    4.26199999998822e-05 × 6371000     		dl = 271.532019999249m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.11019798-1.11015536) × R
    4.26199999998822e-05 × 6371000     		dr = 271.532019999249m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30890538--0.30880951) × cos(1.11019798) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.44448417760258 × 6371000     		do = 271.485499638158m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30890538--0.30880951) × cos(1.11015536) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444522355628122 × 6371000     		du = 271.508818309242m
  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(1.11019798)-sin(1.11015536))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.44448417760258-0.444522355628122)×R²
    abs(-0.30880951--0.30890538)×3.81780255417907e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.81780255417907e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.81780255417907e-05×40589641000000     		ar = 73720.1720116255m²