Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31106 / 19840
↖ ↑ ↗
← N 57.704147°
W  9.129638°		 ← 326.34 m → N 57.704147°
W  9.124145°		 →
↑
326.39 m
↓
↑
326.39 m
↓
N 57.701212°
W  9.129638°		 ← 326.36 m →
106 517 m²		 N 57.701212°
W  9.124145°
↙ ↓ ↘

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 31106 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 19840 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.474647521972656 y=0.302742004394531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.474647521972656 × 216)
    floor (0.474647521972656 × 65536)
    floor (31106.5)     		tx = 31106
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.302742004394531 × 216)
    floor (0.302742004394531 × 65536)
    floor (19840.5)     		ty = 19840
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31106 / 19840 ti = "16/31106/19840"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31106/19840.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31106 ÷ 216
    31106 ÷ 65536     		x = 0.474639892578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 19840 ÷ 216
    19840 ÷ 65536     		y = 0.302734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.474639892578125 × 2 - 1) × π
    -0.05072021484375 × 3.1415926535     		Λ = -0.15934225
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.302734375 × 2 - 1) × π
    0.39453125 × 3.1415926535     		Φ = 1.23945647657617
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.15934225} λ = -0.15934225}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.23945647657617))-π/2
    2×atan(3.45373576823313)-π/2
    2×1.28896184403541-π/2
    2.57792368807082-1.57079632675     		φ = 1.00712736
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.15934225} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -9.129638°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.00712736 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 57.704147°
  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 31106 KachelY 19840 -0.15934225 1.00712736 -9.129638 57.704147
    Oben rechts KachelX + 1 31107 KachelY 19840 -0.15924638 1.00712736 -9.124145 57.704147
    Unten links KachelX 31106 KachelY + 1 19841 -0.15934225 1.00707613 -9.129638 57.701212
    Unten rechts KachelX + 1 31107 KachelY + 1 19841 -0.15924638 1.00707613 -9.124145 57.701212
  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(1.00712736-1.00707613) × R
    5.12299999999577e-05 × 6371000     		dl = 326.38632999973m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.00712736-1.00707613) × R
    5.12299999999577e-05 × 6371000     		dr = 326.38632999973m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.15934225--0.15924638) × cos(1.00712736) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.534291166586826 × 6371000     		do = 326.338510170259m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.15934225--0.15924638) × cos(1.00707613) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.53433447063072 × 6371000     		du = 326.364959750661m
  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(1.00712736)-sin(1.00707613))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.534291166586826-0.53433447063072)×R²
    abs(-0.15924638--0.15934225)×4.33040438934107e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.33040438934107e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.33040438934107e-05×40589641000000     		ar = 106516.74508616m²