Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31064 / 19748
↖ ↑ ↗
← N 57.973158°
W  9.360351°		 ← 323.91 m → N 57.973158°
W  9.354858°		 →
↑
323.97 m
↓
↑
323.97 m
↓
N 57.970244°
W  9.360351°		 ← 323.94 m →
104 940 m²		 N 57.970244°
W  9.354858°
↙ ↓ ↘

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 31064 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19748 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.474006652832031 y=0.301338195800781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.474006652832031 × 216)
    floor (0.474006652832031 × 65536)
    floor (31064.5)     		tx = 31064
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.301338195800781 × 216)
    floor (0.301338195800781 × 65536)
    floor (19748.5)     		ty = 19748
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31064 / 19748 ti = "16/31064/19748"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31064/19748.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31064 ÷ 216
    31064 ÷ 65536     		x = 0.4739990234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19748 ÷ 216
    19748 ÷ 65536     		y = 0.30133056640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4739990234375 × 2 - 1) × π
    -0.052001953125 × 3.1415926535     		Λ = -0.16336895
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.30133056640625 × 2 - 1) × π
    0.3973388671875 × 3.1415926535     		Φ = 1.24827686610626
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16336895} λ = -0.16336895}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.24827686610626))-π/2
    2×atan(3.4843338079825)-π/2
    2×1.29130940103675-π/2
    2.5826188020735-1.57079632675     		φ = 1.01182248
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16336895} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.360351°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.01182248 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.973158°
  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 31064 KachelY 19748 -0.16336895 1.01182248 -9.360351 57.973158
    Oben rechts KachelX + 1 31065 KachelY 19748 -0.16327308 1.01182248 -9.354858 57.973158
    Unten links KachelX 31064 KachelY + 1 19749 -0.16336895 1.01177163 -9.360351 57.970244
    Unten rechts KachelX + 1 31065 KachelY + 1 19749 -0.16327308 1.01177163 -9.354858 57.970244
  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(1.01182248-1.01177163) × R
    5.08500000000467e-05 × 6371000     		dl = 323.965350000297m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.01182248-1.01177163) × R
    5.08500000000467e-05 × 6371000     		dr = 323.965350000297m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16336895--0.16327308) × cos(1.01182248) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.530316504858798 × 6371000     		do = 323.910835396986m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16336895--0.16327308) × cos(1.01177163) × R
    9.58700000000257e-05 × 0.530359614790099 × 6371000     		du = 323.93716641579m
  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(1.01182248)-sin(1.01177163))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.530316504858798-0.530359614790099)×R²
    abs(-0.16327308--0.16336895)×4.31099313006333e-05×R²
    9.58700000000257e-05×4.31099313006333e-05×6371000²
    9.58700000000257e-05×4.31099313006333e-05×40589641000000     		ar = 104940.152349846m²