Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30392 / 41790
↖ ↑ ↗
← S 44.331707°
W 13.051758°		 ← 436.95 m → S 44.331707°
W 13.046264°		 →
↑
436.92 m
↓
↑
436.92 m
↓
S 44.335636°
W 13.051758°		 ← 436.92 m →
190 905 m²		 S 44.335636°
W 13.046264°
↙ ↓ ↘

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 30392 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41790 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.463752746582031 y=0.637672424316406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.463752746582031 × 216)
    floor (0.463752746582031 × 65536)
    floor (30392.5)     		tx = 30392
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.637672424316406 × 216)
    floor (0.637672424316406 × 65536)
    floor (41790.5)     		ty = 41790
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30392 / 41790 ti = "16/30392/41790"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30392/41790.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30392 ÷ 216
    30392 ÷ 65536     		x = 0.4637451171875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41790 ÷ 216
    41790 ÷ 65536     		y = 0.637664794921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4637451171875 × 2 - 1) × π
    -0.072509765625 × 3.1415926535     		Λ = -0.22779615
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.637664794921875 × 2 - 1) × π
    -0.27532958984375 × 3.1415926535     		Φ = -0.864973416744293
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22779615} λ = -0.22779615}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.864973416744293))-π/2
    2×atan(0.421062745697184)-π/2
    2×0.398531036686364-π/2
    0.797062073372727-1.57079632675     		φ = -0.77373425
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22779615} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -13.051758°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.77373425 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.331707°
  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 30392 KachelY 41790 -0.22779615 -0.77373425 -13.051758 -44.331707
    Oben rechts KachelX + 1 30393 KachelY 41790 -0.22770027 -0.77373425 -13.046264 -44.331707
    Unten links KachelX 30392 KachelY + 1 41791 -0.22779615 -0.77380283 -13.051758 -44.335636
    Unten rechts KachelX + 1 30393 KachelY + 1 41791 -0.22770027 -0.77380283 -13.046264 -44.335636
  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(-0.77373425--0.77380283) × R
    6.85800000000958e-05 × 6371000     		dl = 436.92318000061m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.77373425--0.77380283) × R
    6.85800000000958e-05 × 6371000     		dr = 436.92318000061m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22779615--0.22770027) × cos(-0.77373425) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.715306127146679 × 6371000     		do = 436.945806420584m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22779615--0.22770027) × cos(-0.77380283) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.715258200989988 × 6371000     		du = 436.916530656838m
  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(-0.77373425)-sin(-0.77380283))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.715306127146679-0.715258200989988)×R²
    abs(-0.22770027--0.22779615)×4.79261566915801e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.79261566915801e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.79261566915801e-05×40589641000000     		ar = 190905.355674174m²