Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30513 / 20267
↖ ↑ ↗
← N 56.429092°
W 12.387085°		 ← 337.78 m → N 56.429092°
W 12.381592°		 →
↑
337.79 m
↓
↑
337.79 m
↓
N 56.426054°
W 12.387085°		 ← 337.81 m →
114 104 m²		 N 56.426054°
W 12.381592°
↙ ↓ ↘

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 30513 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20267 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.465599060058594 y=0.309257507324219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.465599060058594 × 216)
    floor (0.465599060058594 × 65536)
    floor (30513.5)     		tx = 30513
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.309257507324219 × 216)
    floor (0.309257507324219 × 65536)
    floor (20267.5)     		ty = 20267
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30513 / 20267 ti = "16/30513/20267"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30513/20267.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30513 ÷ 216
    30513 ÷ 65536     		x = 0.465591430664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20267 ÷ 216
    20267 ÷ 65536     		y = 0.309249877929688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.465591430664062 × 2 - 1) × π
    -0.068817138671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.21619542
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.309249877929688 × 2 - 1) × π
    0.381500244140625 × 3.1415926535     		Φ = 1.19851836430064
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.21619542} λ = -0.21619542}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.19851836430064))-π/2
    2×atan(3.31520136141259)-π/2
    2×1.27783488930342-π/2
    2.55566977860684-1.57079632675     		φ = 0.98487345
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.21619542} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -12.387085°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.98487345 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.429092°
  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 30513 KachelY 20267 -0.21619542 0.98487345 -12.387085 56.429092
    Oben rechts KachelX + 1 30514 KachelY 20267 -0.21609954 0.98487345 -12.381592 56.429092
    Unten links KachelX 30513 KachelY + 1 20268 -0.21619542 0.98482043 -12.387085 56.426054
    Unten rechts KachelX + 1 30514 KachelY + 1 20268 -0.21609954 0.98482043 -12.381592 56.426054
  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(0.98487345-0.98482043) × R
    5.30200000000702e-05 × 6371000     		dl = 337.790420000447m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.98487345-0.98482043) × R
    5.30200000000702e-05 × 6371000     		dr = 337.790420000447m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.21619542--0.21609954) × cos(0.98487345) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.552968560604173 × 6371000     		do = 337.781663638503m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.21619542--0.21609954) × cos(0.98482043) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.553012736203267 × 6371000     		du = 337.808648368589m
  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(0.98487345)-sin(0.98482043))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.552968560604173-0.553012736203267)×R²
    abs(-0.21609954--0.21619542)×4.41755990943093e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.41755990943093e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.41755990943093e-05×40589641000000     		ar = 114103.96764732m²