Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30424 / 41727
↖ ↑ ↗
← S 44.083639°
W 12.875977°		 ← 438.79 m → S 44.083639°
W 12.870483°		 →
↑
438.77 m
↓
↑
438.77 m
↓
S 44.087585°
W 12.875977°		 ← 438.76 m →
192 522 m²		 S 44.087585°
W 12.870483°
↙ ↓ ↘

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 30424 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41727 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.464241027832031 y=0.636711120605469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.464241027832031 × 216)
    floor (0.464241027832031 × 65536)
    floor (30424.5)     		tx = 30424
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.636711120605469 × 216)
    floor (0.636711120605469 × 65536)
    floor (41727.5)     		ty = 41727
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30424 / 41727 ti = "16/30424/41727"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30424/41727.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30424 ÷ 216
    30424 ÷ 65536     		x = 0.4642333984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41727 ÷ 216
    41727 ÷ 65536     		y = 0.636703491210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4642333984375 × 2 - 1) × π
    -0.071533203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.22472819
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.636703491210938 × 2 - 1) × π
    -0.273406982421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.858933367392166
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.22472819} λ = -0.22472819}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.858933367392166))-π/2
    2×atan(0.42361368159559)-π/2
    2×0.400695837532675-π/2
    0.80139167506535-1.57079632675     		φ = -0.76940465
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.22472819} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.875977°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.76940465 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -44.083639°
  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 30424 KachelY 41727 -0.22472819 -0.76940465 -12.875977 -44.083639
    Oben rechts KachelX + 1 30425 KachelY 41727 -0.22463231 -0.76940465 -12.870483 -44.083639
    Unten links KachelX 30424 KachelY + 1 41728 -0.22472819 -0.76947352 -12.875977 -44.087585
    Unten rechts KachelX + 1 30425 KachelY + 1 41728 -0.22463231 -0.76947352 -12.870483 -44.087585
  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(-0.76940465--0.76947352) × R
    6.88699999999987e-05 × 6371000     		dl = 438.770769999991m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.76940465--0.76947352) × R
    6.88699999999987e-05 × 6371000     		dr = 438.770769999991m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.22472819--0.22463231) × cos(-0.76940465) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.71832498647207 × 6371000     		do = 438.78988110741m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.22472819--0.22463231) × cos(-0.76947352) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.71827707137878 × 6371000     		du = 438.76061210176m
  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(-0.76940465)-sin(-0.76947352))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.71832498647207-0.71827707137878)×R²
    abs(-0.22463231--0.22472819)×4.79150932899408e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.79150932899408e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.79150932899408e-05×40589641000000     		ar = 192521.752885789m²