Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 29980 / 15135
↖ ↑ ↗
← N 69.101899°
W 15.314941°		 ← 217.87 m → N 69.101899°
W 15.309448°		 →
↑
217.89 m
↓
↑
217.89 m
↓
N 69.099940°
W 15.314941°		 ← 217.89 m →
47 474 m²		 N 69.099940°
W 15.309448°
↙ ↓ ↘

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 29980 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15135 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.457466125488281 y=0.230949401855469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.457466125488281 × 216)
    floor (0.457466125488281 × 65536)
    floor (29980.5)     		tx = 29980
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.230949401855469 × 216)
    floor (0.230949401855469 × 65536)
    floor (15135.5)     		ty = 15135
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 29980 / 15135 ti = "16/29980/15135"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/29980/15135.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29980 ÷ 216
    29980 ÷ 65536     		x = 0.45745849609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15135 ÷ 216
    15135 ÷ 65536     		y = 0.230941772460938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.45745849609375 × 2 - 1) × π
    -0.0850830078125 × 3.1415926535     		Λ = -0.26729615
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.230941772460938 × 2 - 1) × π
    0.538116455078125 × 3.1415926535     		Φ = 1.6905427020009
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.26729615} λ = -0.26729615}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.6905427020009))-π/2
    2×atan(5.42242266638564)-π/2
    2×1.3884259937064-π/2
    2.77685198741281-1.57079632675     		φ = 1.20605566
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.26729615} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -15.314941°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.20605566 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 69.101899°
  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 29980 KachelY 15135 -0.26729615 1.20605566 -15.314941 69.101899
    Oben rechts KachelX + 1 29981 KachelY 15135 -0.26720028 1.20605566 -15.309448 69.101899
    Unten links KachelX 29980 KachelY + 1 15136 -0.26729615 1.20602146 -15.314941 69.099940
    Unten rechts KachelX + 1 29981 KachelY + 1 15136 -0.26720028 1.20602146 -15.309448 69.099940
  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(1.20605566-1.20602146) × R
    3.41999999999842e-05 × 6371000     		dl = 217.8881999999m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.20605566-1.20602146) × R
    3.41999999999842e-05 × 6371000     		dr = 217.8881999999m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.26729615--0.26720028) × cos(1.20605566) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.356707033167598 × 6371000     		do = 217.872293331749m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.26729615--0.26720028) × cos(1.20602146) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.356738983156393 × 6371000     		du = 217.891807994156m
  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(1.20605566)-sin(1.20602146))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.356707033167598-0.356738983156393)×R²
    abs(-0.26720028--0.26729615)×3.19499887950214e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.19499887950214e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.19499887950214e-05×40589641000000     		ar = 47473.9278361471m²