Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 30990 / 19742
↖ ↑ ↗
← N 57.990632°
W  9.766846°		 ← 323.79 m → N 57.990632°
W  9.761352°		 →
↑
323.77 m
↓
↑
323.77 m
↓
N 57.987720°
W  9.766846°		 ← 323.81 m →
104 838 m²		 N 57.987720°
W  9.761352°
↙ ↓ ↘

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 30990 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19742 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.472877502441406 y=0.301246643066406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.472877502441406 × 216)
    floor (0.472877502441406 × 65536)
    floor (30990.5)     		tx = 30990
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301246643066406 × 216)
    floor (0.301246643066406 × 65536)
    floor (19742.5)     		ty = 19742
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 30990 / 19742 ti = "16/30990/19742"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/30990/19742.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 30990 ÷ 216
    30990 ÷ 65536     		x = 0.472869873046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19742 ÷ 216
    19742 ÷ 65536     		y = 0.301239013671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.472869873046875 × 2 - 1) × π
    -0.05426025390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.17046362
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.301239013671875 × 2 - 1) × π
    0.39752197265625 × 3.1415926535     		Φ = 1.2488521089017
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.17046362} λ = -0.17046362}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.2488521089017))-π/2
    2×atan(3.48633872250348)-π/2
    2×1.29146189422212-π/2
    2.58292378844424-1.57079632675     		φ = 1.01212746
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.17046362} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.766846°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01212746 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.990632°
  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 30990 KachelY 19742 -0.17046362 1.01212746 -9.766846 57.990632
    Oben rechts KachelX + 1 30991 KachelY 19742 -0.17036774 1.01212746 -9.761352 57.990632
    Unten links KachelX 30990 KachelY + 1 19743 -0.17046362 1.01207664 -9.766846 57.987720
    Unten rechts KachelX + 1 30991 KachelY + 1 19743 -0.17036774 1.01207664 -9.761352 57.987720
  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(1.01212746-1.01207664) × R
    5.0820000000007e-05 × 6371000     		dl = 323.774220000044m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01212746-1.01207664) × R
    5.0820000000007e-05 × 6371000     		dr = 323.774220000044m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.17046362--0.17036774) × cos(1.01212746) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.530057918233995 × 6371000     		do = 323.786663839024m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.17046362--0.17036774) × cos(1.01207664) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.530101010949862 × 6371000     		du = 323.812987088288m
  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(1.01212746)-sin(1.01207664))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.530057918233995-0.530101010949862)×R²
    abs(-0.17036774--0.17046362)×4.30927158669991e-05×R²
    9.58800000000204e-05×4.30927158669991e-05×6371000²
    9.58800000000204e-05×4.30927158669991e-05×40589641000000     		ar = 104838.035948442m²