Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29924 / 41580
↖ ↑ ↗
← S 43.500753°
W 15.622559°		 ← 443.09 m → S 43.500753°
W 15.617065°		 →
↑
443.04 m
↓
↑
443.04 m
↓
S 43.504737°
W 15.622559°		 ← 443.06 m →
196 300 m²		 S 43.504737°
W 15.617065°
↙ ↓ ↘

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 29924 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41580 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.456611633300781 y=0.634468078613281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.456611633300781 × 216)
    floor (0.456611633300781 × 65536)
    floor (29924.5)     		tx = 29924
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.634468078613281 × 216)
    floor (0.634468078613281 × 65536)
    floor (41580.5)     		ty = 41580
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29924 / 41580 ti = "16/29924/41580"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29924/41580.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29924 ÷ 216
    29924 ÷ 65536     		x = 0.45660400390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41580 ÷ 216
    41580 ÷ 65536     		y = 0.63446044921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45660400390625 × 2 - 1) × π
    -0.0867919921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.27266509
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.63446044921875 × 2 - 1) × π
    -0.2689208984375 × 3.1415926535     		Φ = -0.84483991890387
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.27266509} λ = -0.27266509}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.84483991890387))-π/2
    2×atan(0.429626127727695)-π/2
    2×0.405782484857336-π/2
    0.811564969714672-1.57079632675     		φ = -0.75923136
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.27266509} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -15.622559°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.75923136 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -43.500753°
  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 29924 KachelY 41580 -0.27266509 -0.75923136 -15.622559 -43.500753
    Oben rechts KachelX + 1 29925 KachelY 41580 -0.27256921 -0.75923136 -15.617065 -43.500753
    Unten links KachelX 29924 KachelY + 1 41581 -0.27266509 -0.75930090 -15.622559 -43.504737
    Unten rechts KachelX + 1 29925 KachelY + 1 41581 -0.27256921 -0.75930090 -15.617065 -43.504737
  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(-0.75923136--0.75930090) × R
    6.95399999999236e-05 × 6371000     		dl = 443.039339999513m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.75923136--0.75930090) × R
    6.95399999999236e-05 × 6371000     		dr = 443.039339999513m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.27266509--0.27256921) × cos(-0.75923136) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.725365329149086 × 6371000     		do = 443.090484851372m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.27266509--0.27256921) × cos(-0.75930090) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.725317458555488 × 6371000     		du = 443.061243028425m
  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(-0.75923136)-sin(-0.75930090))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.725365329149086-0.725317458555488)×R²
    abs(-0.27256921--0.27266509)×4.78705935978985e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.78705935978985e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.78705935978985e-05×40589641000000     		ar = 196300.038408865m²