Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30639 / 20399
↖ ↑ ↗
← N 56.026018°
W 11.694946°		 ← 341.35 m → N 56.026018°
W 11.689453°		 →
↑
341.36 m
↓
↑
341.36 m
↓
N 56.022948°
W 11.694946°		 ← 341.38 m →
116 529 m²		 N 56.022948°
W 11.689453°
↙ ↓ ↘

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 30639 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 20399 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.467521667480469 y=0.311271667480469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.467521667480469 × 216)
    floor (0.467521667480469 × 65536)
    floor (30639.5)     		tx = 30639
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.311271667480469 × 216)
    floor (0.311271667480469 × 65536)
    floor (20399.5)     		ty = 20399
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30639 / 20399 ti = "16/30639/20399"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30639/20399.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30639 ÷ 216
    30639 ÷ 65536     		x = 0.467514038085938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 20399 ÷ 216
    20399 ÷ 65536     		y = 0.311264038085938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.467514038085938 × 2 - 1) × π
    -0.064971923828125 × 3.1415926535     		Λ = -0.20411532
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.311264038085938 × 2 - 1) × π
    0.377471923828125 × 3.1415926535     		Φ = 1.18586302280095
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.20411532} λ = -0.20411532}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.18586302280095))-π/2
    2×atan(3.27351071713554)-π/2
    2×1.27431740270938-π/2
    2.54863480541877-1.57079632675     		φ = 0.97783848
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.20411532} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -11.694946°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.97783848 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 56.026018°
  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 30639 KachelY 20399 -0.20411532 0.97783848 -11.694946 56.026018
    Oben rechts KachelX + 1 30640 KachelY 20399 -0.20401944 0.97783848 -11.689453 56.026018
    Unten links KachelX 30639 KachelY + 1 20400 -0.20411532 0.97778490 -11.694946 56.022948
    Unten rechts KachelX + 1 30640 KachelY + 1 20400 -0.20401944 0.97778490 -11.689453 56.022948
  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(0.97783848-0.97778490) × R
    5.35799999999975e-05 × 6371000     		dl = 341.358179999984m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.97783848-0.97778490) × R
    5.35799999999975e-05 × 6371000     		dr = 341.358179999984m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.20411532--0.20401944) × cos(0.97783848) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.55881638079347 × 6371000     		do = 341.353813255908m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.20411532--0.20401944) × cos(0.97778490) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.558860813425385 × 6371000     		du = 341.380954994874m
  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(0.97783848)-sin(0.97778490))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.55881638079347-0.558860813425385)×R²
    abs(-0.20401944--0.20411532)×4.44326319153365e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.44326319153365e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.44326319153365e-05×40589641000000     		ar = 116528.548984154m²