Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29580 / 17756
↖ ↑ ↗
← N 63.322550°
W 17.512207°		 ← 274.22 m → N 63.322550°
W 17.506714°		 →
↑
274.27 m
↓
↑
274.27 m
↓
N 63.320083°
W 17.512207°		 ← 274.25 m →
75 215 m²		 N 63.320083°
W 17.506714°
↙ ↓ ↘

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 29580 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17756 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.451362609863281 y=0.270942687988281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.451362609863281 × 216)
    floor (0.451362609863281 × 65536)
    floor (29580.5)     		tx = 29580
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.270942687988281 × 216)
    floor (0.270942687988281 × 65536)
    floor (17756.5)     		ty = 17756
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29580 / 17756 ti = "16/29580/17756"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29580/17756.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29580 ÷ 216
    29580 ÷ 65536     		x = 0.45135498046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17756 ÷ 216
    17756 ÷ 65536     		y = 0.27093505859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45135498046875 × 2 - 1) × π
    -0.0972900390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.30564567
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.27093505859375 × 2 - 1) × π
    0.4581298828125 × 3.1415926535     		Φ = 1.43925747419257
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.30564567} λ = -0.30564567}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.43925747419257))-π/2
    2×atan(4.21756300466804)-π/2
    2×1.33799165294842-π/2
    2.67598330589685-1.57079632675     		φ = 1.10518698
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.30564567} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -17.512207°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.10518698 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 63.322550°
  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 29580 KachelY 17756 -0.30564567 1.10518698 -17.512207 63.322550
    Oben rechts KachelX + 1 29581 KachelY 17756 -0.30554980 1.10518698 -17.506714 63.322550
    Unten links KachelX 29580 KachelY + 1 17757 -0.30564567 1.10514393 -17.512207 63.320083
    Unten rechts KachelX + 1 29581 KachelY + 1 17757 -0.30554980 1.10514393 -17.506714 63.320083
  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(1.10518698-1.10514393) × R
    4.30499999999334e-05 × 6371000     		dl = 274.271549999576m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.10518698-1.10514393) × R
    4.30499999999334e-05 × 6371000     		dr = 274.271549999576m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.30564567--0.30554980) × cos(1.10518698) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.448967365467662 × 6371000     		do = 274.223775956763m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.30564567--0.30554980) × cos(1.10514393) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.449005832299674 × 6371000     		du = 274.247271027306m
  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(1.10518698)-sin(1.10514393))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.448967365467662-0.449005832299674)×R²
    abs(-0.30554980--0.30564567)×3.84668320111969e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.84668320111969e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.84668320111969e-05×40589641000000     		ar = 75215.0021046053m²