Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30596 / 20612
↖ ↑ ↗
← N 55.366625°
W 11.931152°		 ← 347.12 m → N 55.366625°
W 11.925659°		 →
↑
347.16 m
↓
↑
347.16 m
↓
N 55.363503°
W 11.931152°		 ← 347.15 m →
120 511 m²		 N 55.363503°
W 11.925659°
↙ ↓ ↘

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 30596 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20612 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.466865539550781 y=0.314521789550781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.466865539550781 × 216)
    floor (0.466865539550781 × 65536)
    floor (30596.5)     		tx = 30596
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.314521789550781 × 216)
    floor (0.314521789550781 × 65536)
    floor (20612.5)     		ty = 20612
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30596 / 20612 ti = "16/30596/20612"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30596/20612.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30596 ÷ 216
    30596 ÷ 65536     		x = 0.46685791015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20612 ÷ 216
    20612 ÷ 65536     		y = 0.31451416015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.46685791015625 × 2 - 1) × π
    -0.0662841796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.20823789
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.31451416015625 × 2 - 1) × π
    0.3709716796875 × 3.1415926535     		Φ = 1.16544190356281
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.20823789} λ = -0.20823789}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.16544190356281))-π/2
    2×atan(3.20733990501742)-π/2
    2×1.26856311305626-π/2
    2.53712622611252-1.57079632675     		φ = 0.96632990
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.20823789} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.931152°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.96632990 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 55.366625°
  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 30596 KachelY 20612 -0.20823789 0.96632990 -11.931152 55.366625
    Oben rechts KachelX + 1 30597 KachelY 20612 -0.20814202 0.96632990 -11.925659 55.366625
    Unten links KachelX 30596 KachelY + 1 20613 -0.20823789 0.96627541 -11.931152 55.363503
    Unten rechts KachelX + 1 30597 KachelY + 1 20613 -0.20814202 0.96627541 -11.925659 55.363503
  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(0.96632990-0.96627541) × R
    5.44900000000181e-05 × 6371000     		dl = 347.155790000116m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.96632990-0.96627541) × R
    5.44900000000181e-05 × 6371000     		dr = 347.155790000116m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.20823789--0.20814202) × cos(0.96632990) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.568323130235903 × 6371000     		do = 347.124817356199m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.20823789--0.20814202) × cos(0.96627541) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.568367964061497 × 6371000     		du = 347.152201308554m
  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(0.96632990)-sin(0.96627541))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.568323130235903-0.568367964061497)×R²
    abs(-0.20814202--0.20823789)×4.48338255943925e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.48338255943925e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.48338255943925e-05×40589641000000     		ar = 120511.143476523m²