Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30213 / 28167
↖ ↑ ↗
← N 24.492148°
W 14.035034°		 ← 555.89 m → N 24.492148°
W 14.029541°		 →
↑
555.87 m
↓
↑
555.87 m
↓
N 24.487149°
W 14.035034°		 ← 555.91 m →
309 006 m²		 N 24.487149°
W 14.029541°
↙ ↓ ↘

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 30213 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28167 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461021423339844 y=0.429801940917969 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461021423339844 × 216)
    floor (0.461021423339844 × 65536)
    floor (30213.5)     		tx = 30213
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.429801940917969 × 216)
    floor (0.429801940917969 × 65536)
    floor (28167.5)     		ty = 28167
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30213 / 28167 ti = "16/30213/28167"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30213/28167.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30213 ÷ 216
    30213 ÷ 65536     		x = 0.461013793945312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28167 ÷ 216
    28167 ÷ 65536     		y = 0.429794311523438
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461013793945312 × 2 - 1) × π
    -0.077972412109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.24495756
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.429794311523438 × 2 - 1) × π
    0.140411376953125 × 3.1415926535     		Φ = 0.441115350303757
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24495756} λ = -0.24495756}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.441115350303757))-π/2
    2×atan(1.55443999712709)-π/2
    2×0.999132471130938-π/2
    1.99826494226188-1.57079632675     		φ = 0.42746862
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24495756} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -14.035034°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.42746862 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 24.492148°
  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 30213 KachelY 28167 -0.24495756 0.42746862 -14.035034 24.492148
    Oben rechts KachelX + 1 30214 KachelY 28167 -0.24486168 0.42746862 -14.029541 24.492148
    Unten links KachelX 30213 KachelY + 1 28168 -0.24495756 0.42738137 -14.035034 24.487149
    Unten rechts KachelX + 1 30214 KachelY + 1 28168 -0.24486168 0.42738137 -14.029541 24.487149
  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(0.42746862-0.42738137) × R
    8.72500000000387e-05 × 6371000     		dl = 555.869750000246m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.42746862-0.42738137) × R
    8.72500000000387e-05 × 6371000     		dr = 555.869750000246m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24495756--0.24486168) × cos(0.42746862) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.910018094687436 × 6371000     		do = 555.885899966558m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24495756--0.24486168) × cos(0.42738137) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.910054262327982 × 6371000     		du = 555.907993023313m
  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(0.42746862)-sin(0.42738137))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.910018094687436-0.910054262327982)×R²
    abs(-0.24486168--0.24495756)×3.61676405459255e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.61676405459255e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.61676405459255e-05×40589641000000     		ar = 309006.296870079m²