Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31095 / 39099
↖ ↑ ↗
← S 32.819595°
W  9.190064°		 ← 513.35 m → S 32.819595°
W  9.184570°		 →
↑
513.31 m
↓
↑
513.31 m
↓
S 32.824211°
W  9.190064°		 ← 513.32 m →
263 501 m²		 S 32.824211°
W  9.184570°
↙ ↓ ↘

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 31095 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39099 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.474479675292969 y=0.596611022949219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.474479675292969 × 216)
    floor (0.474479675292969 × 65536)
    floor (31095.5)     		tx = 31095
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.596611022949219 × 216)
    floor (0.596611022949219 × 65536)
    floor (39099.5)     		ty = 39099
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31095 / 39099 ti = "16/31095/39099"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31095/39099.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31095 ÷ 216
    31095 ÷ 65536     		x = 0.474472045898438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39099 ÷ 216
    39099 ÷ 65536     		y = 0.596603393554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.474472045898438 × 2 - 1) × π
    -0.051055908203125 × 3.1415926535     		Λ = -0.16039687
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.596603393554688 × 2 - 1) × π
    -0.193206787109375 × 3.1415926535     		Φ = -0.606977022989151
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.16039687} λ = -0.16039687}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.606977022989151))-π/2
    2×atan(0.544995891440196)-π/2
    2×0.498993168585302-π/2
    0.997986337170604-1.57079632675     		φ = -0.57280999
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.16039687} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.190064°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.57280999 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -32.819595°
  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 31095 KachelY 39099 -0.16039687 -0.57280999 -9.190064 -32.819595
    Oben rechts KachelX + 1 31096 KachelY 39099 -0.16030099 -0.57280999 -9.184570 -32.819595
    Unten links KachelX 31095 KachelY + 1 39100 -0.16039687 -0.57289056 -9.190064 -32.824211
    Unten rechts KachelX + 1 31096 KachelY + 1 39100 -0.16030099 -0.57289056 -9.184570 -32.824211
  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(-0.57280999--0.57289056) × R
    8.05700000000575e-05 × 6371000     		dl = 513.311470000367m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.57280999--0.57289056) × R
    8.05700000000575e-05 × 6371000     		dr = 513.311470000367m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.16039687--0.16030099) × cos(-0.57280999) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.840381292655887 × 6371000     		do = 513.348156383122m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.16039687--0.16030099) × cos(-0.57289056) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.84033762133886 × 6371000     		du = 513.321479694483m
  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(-0.57280999)-sin(-0.57289056))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.840381292655887-0.84033762133886)×R²
    abs(-0.16030099--0.16039687)×4.36713170275382e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.36713170275382e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.36713170275382e-05×40589641000000     		ar = 263500.650192208m²