Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31050 / 38154
↖ ↑ ↗
← S 28.352734°
W  9.437256°		 ← 537.57 m → S 28.352734°
W  9.431763°		 →
↑
537.52 m
↓
↑
537.52 m
↓
S 28.357568°
W  9.437256°		 ← 537.55 m →
288 951 m²		 S 28.357568°
W  9.431763°
↙ ↓ ↘

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 31050 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38154 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.473793029785156 y=0.582191467285156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.473793029785156 × 216)
    floor (0.473793029785156 × 65536)
    floor (31050.5)     		tx = 31050
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.582191467285156 × 216)
    floor (0.582191467285156 × 65536)
    floor (38154.5)     		ty = 38154
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31050 / 38154 ti = "16/31050/38154"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31050/38154.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31050 ÷ 216
    31050 ÷ 65536     		x = 0.473785400390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38154 ÷ 216
    38154 ÷ 65536     		y = 0.582183837890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.473785400390625 × 2 - 1) × π
    -0.05242919921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.16471119
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.582183837890625 × 2 - 1) × π
    -0.16436767578125 × 3.1415926535     		Φ = -0.516376282707245
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16471119} λ = -0.16471119}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.516376282707245))-π/2
    2×atan(0.59667883050188)-π/2
    2×0.537973885375191-π/2
    1.07594777075038-1.57079632675     		φ = -0.49484856
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16471119} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.437256°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.49484856 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.352734°
  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 31050 KachelY 38154 -0.16471119 -0.49484856 -9.437256 -28.352734
    Oben rechts KachelX + 1 31051 KachelY 38154 -0.16461531 -0.49484856 -9.431763 -28.352734
    Unten links KachelX 31050 KachelY + 1 38155 -0.16471119 -0.49493293 -9.437256 -28.357568
    Unten rechts KachelX + 1 31051 KachelY + 1 38155 -0.16461531 -0.49493293 -9.431763 -28.357568
  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(-0.49484856--0.49493293) × R
    8.43700000000003e-05 × 6371000     		dl = 537.521270000002m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.49484856--0.49493293) × R
    8.43700000000003e-05 × 6371000     		dr = 537.521270000002m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16471119--0.16461531) × cos(-0.49484856) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.880040638538564 × 6371000     		do = 537.574126511541m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16471119--0.16461531) × cos(-0.49493293) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.880000568229812 × 6371000     		du = 537.549649504136m
  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(-0.49484856)-sin(-0.49493293))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.880040638538564-0.880000568229812)×R²
    abs(-0.16461531--0.16471119)×4.00703087520826e-05×R²
    9.58800000000204e-05×4.00703087520826e-05×6371000²
    9.58800000000204e-05×4.00703087520826e-05×40589641000000     		ar = 288950.948916873m²