Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30773 / 17347
↖ ↑ ↗
← N 64.313730°
W 10.958862°		 ← 264.74 m → N 64.313730°
W 10.953369°		 →
↑
264.78 m
↓
↑
264.78 m
↓
N 64.311349°
W 10.958862°		 ← 264.76 m →
70 101 m²		 N 64.311349°
W 10.953369°
↙ ↓ ↘

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 30773 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 17347 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.469566345214844 y=0.264701843261719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.469566345214844 × 216)
    floor (0.469566345214844 × 65536)
    floor (30773.5)     		tx = 30773
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.264701843261719 × 216)
    floor (0.264701843261719 × 65536)
    floor (17347.5)     		ty = 17347
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30773 / 17347 ti = "16/30773/17347"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30773/17347.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30773 ÷ 216
    30773 ÷ 65536     		x = 0.469558715820312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 17347 ÷ 216
    17347 ÷ 65536     		y = 0.264694213867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.469558715820312 × 2 - 1) × π
    -0.060882568359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.19126823
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.264694213867188 × 2 - 1) × π
    0.470611572265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.47846985808177
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.19126823} λ = -0.19126823}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.47846985808177))-π/2
    2×atan(4.38622899064306)-π/2
    2×1.3466413311147-π/2
    2.69328266222939-1.57079632675     		φ = 1.12248634
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.19126823} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -10.958862°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.12248634 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 64.313730°
  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 30773 KachelY 17347 -0.19126823 1.12248634 -10.958862 64.313730
    Oben rechts KachelX + 1 30774 KachelY 17347 -0.19117236 1.12248634 -10.953369 64.313730
    Unten links KachelX 30773 KachelY + 1 17348 -0.19126823 1.12244478 -10.958862 64.311349
    Unten rechts KachelX + 1 30774 KachelY + 1 17348 -0.19117236 1.12244478 -10.953369 64.311349
  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(1.12248634-1.12244478) × R
    4.15600000001071e-05 × 6371000     		dl = 264.778760000682m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.12248634-1.12244478) × R
    4.15600000001071e-05 × 6371000     		dr = 264.778760000682m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.19126823--0.19117236) × cos(1.12248634) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.433443146180065 × 6371000     		do = 264.7417726771m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.19126823--0.19117236) × cos(1.12244478) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.433480598884494 × 6371000     		du = 264.764648330919m
  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(1.12248634)-sin(1.12244478))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.433443146180065-0.433480598884494)×R²
    abs(-0.19117236--0.19126823)×3.74527044295636e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.74527044295636e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.74527044295636e-05×40589641000000     		ar = 70101.0267938914m²