Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30238 / 27998
↖ ↑ ↗
← N 25.334097°
W 13.897705°		 ← 552.05 m → N 25.334097°
W 13.892212°		 →
↑
552.11 m
↓
↑
552.11 m
↓
N 25.329131°
W 13.897705°		 ← 552.07 m →
304 797 m²		 N 25.329131°
W 13.892212°
↙ ↓ ↘

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 30238 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27998 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461402893066406 y=0.427223205566406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461402893066406 × 216)
    floor (0.461402893066406 × 65536)
    floor (30238.5)     		tx = 30238
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.427223205566406 × 216)
    floor (0.427223205566406 × 65536)
    floor (27998.5)     		ty = 27998
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30238 / 27998 ti = "16/30238/27998"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30238/27998.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30238 ÷ 216
    30238 ÷ 65536     		x = 0.461395263671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27998 ÷ 216
    27998 ÷ 65536     		y = 0.427215576171875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461395263671875 × 2 - 1) × π
    -0.07720947265625 × 3.1415926535     		Λ = -0.24256071
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.427215576171875 × 2 - 1) × π
    0.14556884765625 × 3.1415926535     		Φ = 0.457318022375336
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24256071} λ = -0.24256071}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.457318022375336))-π/2
    2×atan(1.57983122604638)-π/2
    2×1.00647986347566-π/2
    2.01295972695133-1.57079632675     		φ = 0.44216340
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24256071} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.897705°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44216340 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.334097°
  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 30238 KachelY 27998 -0.24256071 0.44216340 -13.897705 25.334097
    Oben rechts KachelX + 1 30239 KachelY 27998 -0.24246484 0.44216340 -13.892212 25.334097
    Unten links KachelX 30238 KachelY + 1 27999 -0.24256071 0.44207674 -13.897705 25.329131
    Unten rechts KachelX + 1 30239 KachelY + 1 27999 -0.24246484 0.44207674 -13.892212 25.329131
  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(0.44216340-0.44207674) × R
    8.66599999999607e-05 × 6371000     		dl = 552.110859999749m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44216340-0.44207674) × R
    8.66599999999607e-05 × 6371000     		dr = 552.110859999749m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24256071--0.24246484) × cos(0.44216340) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.903828069246458 × 6371000     		do = 552.047130878597m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24256071--0.24246484) × cos(0.44207674) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.903865147303151 × 6371000     		du = 552.069777702161m
  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(0.44216340)-sin(0.44207674))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.903828069246458-0.903865147303151)×R²
    abs(-0.24246484--0.24256071)×3.70780566928408e-05×R²
    9.58700000000257e-05×3.70780566928408e-05×6371000²
    9.58700000000257e-05×3.70780566928408e-05×40589641000000     		ar = 304797.46815922m²