Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 29916 / 29547
↖ ↑ ↗
← S 80.836157°
E148.666992°		 ← 194.56 m → S 80.836157°
E148.677979°		 →
↑
194.51 m
↓
↑
194.51 m
↓
S 80.837907°
E148.666992°		 ← 194.52 m →
37 839 m²		 S 80.837907°
E148.677979°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 29916 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29547 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.912979125976562 y=0.901718139648438 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.912979125976562 × 215)
    floor (0.912979125976562 × 32768)
    floor (29916.5)     		tx = 29916
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.901718139648438 × 215)
    floor (0.901718139648438 × 32768)
    floor (29547.5)     		ty = 29547
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 29916 / 29547 ti = "15/29916/29547"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/29916/29547.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29916 ÷ 215
    29916 ÷ 32768     		x = 0.9129638671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29547 ÷ 215
    29547 ÷ 32768     		y = 0.901702880859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9129638671875 × 2 - 1) × π
    0.825927734375 × 3.1415926535     		Λ = 2.59472850
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.901702880859375 × 2 - 1) × π
    -0.80340576171875 × 3.1415926535     		Φ = -2.5239736387952
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.59472850} λ = 2.59472850}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.5239736387952))-π/2
    2×atan(0.0801405237149236)-π/2
    2×0.0799696142340188-π/2
    0.159939228468038-1.57079632675     		φ = -1.41085710
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.59472850} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 148.666992°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.41085710 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.836157°
  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 29916 KachelY 29547 2.59472850 -1.41085710 148.666992 -80.836157
    Oben rechts KachelX + 1 29917 KachelY 29547 2.59492025 -1.41085710 148.677979 -80.836157
    Unten links KachelX 29916 KachelY + 1 29548 2.59472850 -1.41088763 148.666992 -80.837907
    Unten rechts KachelX + 1 29917 KachelY + 1 29548 2.59492025 -1.41088763 148.677979 -80.837907
  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(-1.41085710--1.41088763) × R
    3.05299999998621e-05 × 6371000     		dl = 194.506629999121m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.41085710--1.41088763) × R
    3.05299999998621e-05 × 6371000     		dr = 194.506629999121m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.59472850-2.59492025) × cos(-1.41085710) × R
    0.000191749999999935 × 0.159258209353895 × 6371000     		do = 194.556079431369m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.59472850-2.59492025) × cos(-1.41088763) × R
    0.000191749999999935 × 0.159228068935173 × 6371000     		du = 194.519258712848m
  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(-1.41085710)-sin(-1.41088763))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.159258209353895-0.159228068935173)×R²
    abs(2.59492025-2.59472850)×3.0140418721708e-05×R²
    0.000191749999999935×3.0140418721708e-05×6371000²
    0.000191749999999935×3.0140418721708e-05×40589641000000     		ar = 37838.86642152m²