Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31250 / 12731
↖ ↑ ↗
← N 73.335736°
W  8.338623°		 ← 175.17 m → N 73.335736°
W  8.333130°		 →
↑
175.14 m
↓
↑
175.14 m
↓
N 73.334161°
W  8.338623°		 ← 175.19 m →
30 680 m²		 N 73.334161°
W  8.333130°
↙ ↓ ↘

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 31250 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12731 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.476844787597656 y=0.194267272949219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.476844787597656 × 216)
    floor (0.476844787597656 × 65536)
    floor (31250.5)     		tx = 31250
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.194267272949219 × 216)
    floor (0.194267272949219 × 65536)
    floor (12731.5)     		ty = 12731
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31250 / 12731 ti = "16/31250/12731"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31250/12731.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31250 ÷ 216
    31250 ÷ 65536     		x = 0.476837158203125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12731 ÷ 216
    12731 ÷ 65536     		y = 0.194259643554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.476837158203125 × 2 - 1) × π
    -0.04632568359375 × 3.1415926535     		Λ = -0.14553643
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.194259643554688 × 2 - 1) × π
    0.611480712890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.92102331537413
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14553643} λ = -0.14553643}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.92102331537413))-π/2
    2×atan(6.82794203354359)-π/2
    2×1.42537319045991-π/2
    2.85074638091983-1.57079632675     		φ = 1.27995005
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14553643} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.338623°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27995005 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.335736°
  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 31250 KachelY 12731 -0.14553643 1.27995005 -8.338623 73.335736
    Oben rechts KachelX + 1 31251 KachelY 12731 -0.14544055 1.27995005 -8.333130 73.335736
    Unten links KachelX 31250 KachelY + 1 12732 -0.14553643 1.27992256 -8.338623 73.334161
    Unten rechts KachelX + 1 31251 KachelY + 1 12732 -0.14544055 1.27992256 -8.333130 73.334161
  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(1.27995005-1.27992256) × R
    2.74900000001299e-05 × 6371000     		dl = 175.138790000828m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27995005-1.27992256) × R
    2.74900000001299e-05 × 6371000     		dr = 175.138790000828m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14553643--0.14544055) × cos(1.27995005) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.286763062166479 × 6371000     		do = 175.169640933712m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14553643--0.14544055) × cos(1.27992256) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.286789397520393 × 6371000     		du = 175.185727923627m
  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(1.27995005)-sin(1.27992256))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.286763062166479-0.286789397520393)×R²
    abs(-0.14544055--0.14553643)×2.63353539139421e-05×R²
    9.58799999999926e-05×2.63353539139421e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×2.63353539139421e-05×40589641000000     		ar = 30680.4076875882m²