Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29566 / 40904
↖ ↑ ↗
← S 40.747257°
W 17.589112°		 ← 462.78 m → S 40.747257°
W 17.583618°		 →
↑
462.73 m
↓
↑
462.73 m
↓
S 40.751419°
W 17.589112°		 ← 462.75 m →
214 133 m²		 S 40.751419°
W 17.583618°
↙ ↓ ↘

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 29566 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 40904 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451148986816406 y=0.624153137207031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451148986816406 × 216)
    floor (0.451148986816406 × 65536)
    floor (29566.5)     		tx = 29566
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.624153137207031 × 216)
    floor (0.624153137207031 × 65536)
    floor (40904.5)     		ty = 40904
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29566 / 40904 ti = "16/29566/40904"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29566/40904.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29566 ÷ 216
    29566 ÷ 65536     		x = 0.451141357421875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 40904 ÷ 216
    40904 ÷ 65536     		y = 0.6241455078125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.451141357421875 × 2 - 1) × π
    -0.09771728515625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30698791
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.6241455078125 × 2 - 1) × π
    -0.248291015625 × 3.1415926535     		Φ = -0.780029230617554
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30698791} λ = -0.30698791}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.780029230617554))-π/2
    2×atan(0.458392612010259)-π/2
    2×0.429811265827335-π/2
    0.859622531654669-1.57079632675     		φ = -0.71117380
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30698791} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.589112°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.71117380 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -40.747257°
  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 29566 KachelY 40904 -0.30698791 -0.71117380 -17.589112 -40.747257
    Oben rechts KachelX + 1 29567 KachelY 40904 -0.30689203 -0.71117380 -17.583618 -40.747257
    Unten links KachelX 29566 KachelY + 1 40905 -0.30698791 -0.71124643 -17.589112 -40.751419
    Unten rechts KachelX + 1 29567 KachelY + 1 40905 -0.30689203 -0.71124643 -17.583618 -40.751419
  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(-0.71117380--0.71124643) × R
    7.2630000000018e-05 × 6371000     		dl = 462.725730000114m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.71117380--0.71124643) × R
    7.2630000000018e-05 × 6371000     		dr = 462.725730000114m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30698791--0.30689203) × cos(-0.71117380) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.757596231247903 × 6371000     		do = 462.778779100168m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30698791--0.30689203) × cos(-0.71124643) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.757548821942884 × 6371000     		du = 462.749819056032m
  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(-0.71117380)-sin(-0.71124643))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.757596231247903-0.757548821942884)×R²
    abs(-0.30689203--0.30698791)×4.74093050188973e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.74093050188973e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.74093050188973e-05×40589641000000     		ar = 214132.948202883m²