Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29548 / 17636
↖ ↑ ↗
← N 63.616982°
W 17.687988°		 ← 271.42 m → N 63.616982°
W 17.682495°		 →
↑
271.40 m
↓
↑
271.40 m
↓
N 63.614541°
W 17.687988°		 ← 271.44 m →
73 667 m²		 N 63.614541°
W 17.682495°
↙ ↓ ↘

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 29548 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17636 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.450874328613281 y=0.269111633300781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.450874328613281 × 216)
    floor (0.450874328613281 × 65536)
    floor (29548.5)     		tx = 29548
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.269111633300781 × 216)
    floor (0.269111633300781 × 65536)
    floor (17636.5)     		ty = 17636
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29548 / 17636 ti = "16/29548/17636"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29548/17636.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29548 ÷ 216
    29548 ÷ 65536     		x = 0.45086669921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17636 ÷ 216
    17636 ÷ 65536     		y = 0.26910400390625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45086669921875 × 2 - 1) × π
    -0.0982666015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30871363
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.26910400390625 × 2 - 1) × π
    0.4617919921875 × 3.1415926535     		Φ = 1.45076233010138
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30871363} λ = -0.30871363}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.45076233010138))-π/2
    2×atan(4.26636565475269)-π/2
    2×1.34056106439417-π/2
    2.68112212878834-1.57079632675     		φ = 1.11032580
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30871363} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.687988°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.11032580 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.616982°
  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 29548 KachelY 17636 -0.30871363 1.11032580 -17.687988 63.616982
    Oben rechts KachelX + 1 29549 KachelY 17636 -0.30861776 1.11032580 -17.682495 63.616982
    Unten links KachelX 29548 KachelY + 1 17637 -0.30871363 1.11028320 -17.687988 63.614541
    Unten rechts KachelX + 1 29549 KachelY + 1 17637 -0.30861776 1.11028320 -17.682495 63.614541
  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(1.11032580-1.11028320) × R
    4.26000000000037e-05 × 6371000     		dl = 271.404600000024m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.11032580-1.11028320) × R
    4.26000000000037e-05 × 6371000     		dr = 271.404600000024m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30871363--0.30861776) × cos(1.11032580) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444369674515634 × 6371000     		do = 271.415562553024m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30871363--0.30861776) × cos(1.11028320) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444407837045888 × 6371000     		du = 271.438871759776m
  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(1.11032580)-sin(1.11028320))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.444369674515634-0.444407837045888)×R²
    abs(-0.30861776--0.30871363)×3.81625302538491e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.81625302538491e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.81625302538491e-05×40589641000000     		ar = 73666.5953126578m²