Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30270 / 20292
↖ ↑ ↗
← N 56.353078°
W 13.721924°		 ← 338.42 m → N 56.353078°
W 13.716431°		 →
↑
338.49 m
↓
↑
338.49 m
↓
N 56.350034°
W 13.721924°		 ← 338.45 m →
114 557 m²		 N 56.350034°
W 13.716431°
↙ ↓ ↘

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 30270 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20292 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.461891174316406 y=0.309638977050781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.461891174316406 × 216)
    floor (0.461891174316406 × 65536)
    floor (30270.5)     		tx = 30270
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.309638977050781 × 216)
    floor (0.309638977050781 × 65536)
    floor (20292.5)     		ty = 20292
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30270 / 20292 ti = "16/30270/20292"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30270/20292.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30270 ÷ 216
    30270 ÷ 65536     		x = 0.461883544921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20292 ÷ 216
    20292 ÷ 65536     		y = 0.30963134765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.461883544921875 × 2 - 1) × π
    -0.07623291015625 × 3.1415926535     		Λ = -0.23949275
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.30963134765625 × 2 - 1) × π
    0.3807373046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.19612151931964
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.23949275} λ = -0.23949275}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.19612151931964))-π/2
    2×atan(3.30726485275846)-π/2
    2×1.27717153738487-π/2
    2.55434307476974-1.57079632675     		φ = 0.98354675
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.23949275} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.721924°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98354675 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.353078°
  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 30270 KachelY 20292 -0.23949275 0.98354675 -13.721924 56.353078
    Oben rechts KachelX + 1 30271 KachelY 20292 -0.23939688 0.98354675 -13.716431 56.353078
    Unten links KachelX 30270 KachelY + 1 20293 -0.23949275 0.98349362 -13.721924 56.350034
    Unten rechts KachelX + 1 30271 KachelY + 1 20293 -0.23939688 0.98349362 -13.716431 56.350034
  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(0.98354675-0.98349362) × R
    5.31300000000678e-05 × 6371000     		dl = 338.491230000432m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98354675-0.98349362) × R
    5.31300000000678e-05 × 6371000     		dr = 338.491230000432m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.23949275--0.23939688) × cos(0.98354675) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.554073482882071 × 6371000     		do = 338.421307025666m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.23949275--0.23939688) × cos(0.98349362) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.554117711112252 × 6371000     		du = 338.448321087749m
  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(0.98354675)-sin(0.98349362))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.554073482882071-0.554117711112252)×R²
    abs(-0.23939688--0.23949275)×4.42282301813535e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.42282301813535e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.42282301813535e-05×40589641000000     		ar = 114557.216512236m²