Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29746 / 42454
↖ ↑ ↗
← S 46.882723°
W 16.600342°		 ← 417.47 m → S 46.882723°
W 16.594849°		 →
↑
417.49 m
↓
↑
417.49 m
↓
S 46.886478°
W 16.600342°		 ← 417.44 m →
174 284 m²		 S 46.886478°
W 16.594849°
↙ ↓ ↘

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 29746 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42454 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.453895568847656 y=0.647804260253906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.453895568847656 × 216)
    floor (0.453895568847656 × 65536)
    floor (29746.5)     		tx = 29746
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.647804260253906 × 216)
    floor (0.647804260253906 × 65536)
    floor (42454.5)     		ty = 42454
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29746 / 42454 ti = "16/29746/42454"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29746/42454.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29746 ÷ 216
    29746 ÷ 65536     		x = 0.453887939453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42454 ÷ 216
    42454 ÷ 65536     		y = 0.647796630859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.453887939453125 × 2 - 1) × π
    -0.09222412109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.28973062
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.647796630859375 × 2 - 1) × π
    -0.29559326171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.928633619439728
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.28973062} λ = -0.28973062}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.928633619439728))-π/2
    2×atan(0.395093189374313)-π/2
    2×0.376269223988152-π/2
    0.752538447976304-1.57079632675     		φ = -0.81825788
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.28973062} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -16.600342°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.81825788 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -46.882723°
  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 29746 KachelY 42454 -0.28973062 -0.81825788 -16.600342 -46.882723
    Oben rechts KachelX + 1 29747 KachelY 42454 -0.28963475 -0.81825788 -16.594849 -46.882723
    Unten links KachelX 29746 KachelY + 1 42455 -0.28973062 -0.81832341 -16.600342 -46.886478
    Unten rechts KachelX + 1 29747 KachelY + 1 42455 -0.28963475 -0.81832341 -16.594849 -46.886478
  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(-0.81825788--0.81832341) × R
    6.55299999999803e-05 × 6371000     		dl = 417.491629999875m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.81825788--0.81832341) × R
    6.55299999999803e-05 × 6371000     		dr = 417.491629999875m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.28973062--0.28963475) × cos(-0.81825788) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.683493915151887 × 6371000     		do = 417.469724244181m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.28973062--0.28963475) × cos(-0.81832341) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.683446079653982 × 6371000     		du = 417.440506907089m
  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(-0.81825788)-sin(-0.81832341))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.683493915151887-0.683446079653982)×R²
    abs(-0.28963475--0.28973062)×4.7835497904769e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.7835497904769e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.7835497904769e-05×40589641000000     		ar = 174284.016716102m²