Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30258 / 28046
↖ ↑ ↗
← N 25.095549°
W 13.787842°		 ← 553.19 m → N 25.095549°
W 13.782349°		 →
↑
553.19 m
↓
↑
553.19 m
↓
N 25.090574°
W 13.787842°		 ← 553.21 m →
306 027 m²		 N 25.090574°
W 13.782349°
↙ ↓ ↘

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 30258 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28046 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461708068847656 y=0.427955627441406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461708068847656 × 216)
    floor (0.461708068847656 × 65536)
    floor (30258.5)     		tx = 30258
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.427955627441406 × 216)
    floor (0.427955627441406 × 65536)
    floor (28046.5)     		ty = 28046
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30258 / 28046 ti = "16/30258/28046"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30258/28046.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30258 ÷ 216
    30258 ÷ 65536     		x = 0.461700439453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28046 ÷ 216
    28046 ÷ 65536     		y = 0.427947998046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461700439453125 × 2 - 1) × π
    -0.07659912109375 × 3.1415926535     		Λ = -0.24064324
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.427947998046875 × 2 - 1) × π
    0.14410400390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.45271608001181
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.24064324} λ = -0.24064324}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.45271608001181))-π/2
    2×atan(1.5725776369009)-π/2
    2×1.00439813819666-π/2
    2.00879627639333-1.57079632675     		φ = 0.43799995
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.24064324} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.787842°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.43799995 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.095549°
  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 30258 KachelY 28046 -0.24064324 0.43799995 -13.787842 25.095549
    Oben rechts KachelX + 1 30259 KachelY 28046 -0.24054736 0.43799995 -13.782349 25.095549
    Unten links KachelX 30258 KachelY + 1 28047 -0.24064324 0.43791312 -13.787842 25.090574
    Unten rechts KachelX + 1 30259 KachelY + 1 28047 -0.24054736 0.43791312 -13.782349 25.090574
  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(0.43799995-0.43791312) × R
    8.68300000000377e-05 × 6371000     		dl = 553.19393000024m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.43799995-0.43791312) × R
    8.68300000000377e-05 × 6371000     		dr = 553.19393000024m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.24064324--0.24054736) × cos(0.43799995) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.905601753285907 × 6371000     		do = 553.188171285409m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.24064324--0.24054736) × cos(0.43791312) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.905638576998774 × 6371000     		du = 553.210665104913m
  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(0.43799995)-sin(0.43791312))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.905601753285907-0.905638576998774)×R²
    abs(-0.24054736--0.24064324)×3.68237128669513e-05×R²
    9.58800000000204e-05×3.68237128669513e-05×6371000²
    9.58800000000204e-05×3.68237128669513e-05×40589641000000     		ar = 306026.560417492m²