Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29572 / 19818
↖ ↑ ↗
← N 57.768659°
W 17.556152°		 ← 325.76 m → N 57.768659°
W 17.550659°		 →
↑
325.81 m
↓
↑
325.81 m
↓
N 57.765729°
W 17.556152°		 ← 325.78 m →
106 140 m²		 N 57.765729°
W 17.550659°
↙ ↓ ↘

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 29572 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19818 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451240539550781 y=0.302406311035156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451240539550781 × 216)
    floor (0.451240539550781 × 65536)
    floor (29572.5)     		tx = 29572
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.302406311035156 × 216)
    floor (0.302406311035156 × 65536)
    floor (19818.5)     		ty = 19818
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29572 / 19818 ti = "16/29572/19818"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29572/19818.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29572 ÷ 216
    29572 ÷ 65536     		x = 0.45123291015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19818 ÷ 216
    19818 ÷ 65536     		y = 0.302398681640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45123291015625 × 2 - 1) × π
    -0.0975341796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.30641266
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.302398681640625 × 2 - 1) × π
    0.39520263671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.24156570015945
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30641266} λ = -0.30641266}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.24156570015945))-π/2
    2×atan(3.46102815710166)-π/2
    2×1.28952481166517-π/2
    2.57904962333035-1.57079632675     		φ = 1.00825330
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30641266} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.556152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00825330 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.768659°
  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 29572 KachelY 19818 -0.30641266 1.00825330 -17.556152 57.768659
    Oben rechts KachelX + 1 29573 KachelY 19818 -0.30631679 1.00825330 -17.550659 57.768659
    Unten links KachelX 29572 KachelY + 1 19819 -0.30641266 1.00820216 -17.556152 57.765729
    Unten rechts KachelX + 1 29573 KachelY + 1 19819 -0.30631679 1.00820216 -17.550659 57.765729
  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(1.00825330-1.00820216) × R
    5.11400000000606e-05 × 6371000     		dl = 325.812940000386m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00825330-1.00820216) × R
    5.11400000000606e-05 × 6371000     		dr = 325.812940000386m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30641266--0.30631679) × cos(1.00825330) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.533339070462282 × 6371000     		do = 325.756981501523m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30641266--0.30631679) × cos(1.00820216) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.533382329170219 × 6371000     		du = 325.783403391277m
  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(1.00825330)-sin(1.00820216))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.533339070462282-0.533382329170219)×R²
    abs(-0.30631679--0.30641266)×4.32587079370883e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.32587079370883e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.32587079370883e-05×40589641000000     		ar = 106140.14418898m²