Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31509 / 38518
↖ ↑ ↗
← S 30.097613°
W  6.915893°		 ← 528.44 m → S 30.097613°
W  6.910400°		 →
↑
528.41 m
↓
↑
528.41 m
↓
S 30.102365°
W  6.915893°		 ← 528.41 m →
279 225 m²		 S 30.102365°
W  6.910400°
↙ ↓ ↘

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 31509 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38518 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.480796813964844 y=0.587745666503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.480796813964844 × 216)
    floor (0.480796813964844 × 65536)
    floor (31509.5)     		tx = 31509
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.587745666503906 × 216)
    floor (0.587745666503906 × 65536)
    floor (38518.5)     		ty = 38518
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31509 / 38518 ti = "16/31509/38518"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31509/38518.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31509 ÷ 216
    31509 ÷ 65536     		x = 0.480789184570312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38518 ÷ 216
    38518 ÷ 65536     		y = 0.587738037109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.480789184570312 × 2 - 1) × π
    -0.038421630859375 × 3.1415926535     		Λ = -0.12070511
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.587738037109375 × 2 - 1) × π
    -0.17547607421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.551274345630646
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.12070511} λ = -0.12070511}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.551274345630646))-π/2
    2×atan(0.576215045182372)-π/2
    2×0.522746939064565-π/2
    1.04549387812913-1.57079632675     		φ = -0.52530245
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.12070511} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -6.915893°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.52530245 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -30.097613°
  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 31509 KachelY 38518 -0.12070511 -0.52530245 -6.915893 -30.097613
    Oben rechts KachelX + 1 31510 KachelY 38518 -0.12060924 -0.52530245 -6.910400 -30.097613
    Unten links KachelX 31509 KachelY + 1 38519 -0.12070511 -0.52538539 -6.915893 -30.102365
    Unten rechts KachelX + 1 31510 KachelY + 1 38519 -0.12060924 -0.52538539 -6.910400 -30.102365
  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(-0.52530245--0.52538539) × R
    8.29399999999758e-05 × 6371000     		dl = 528.410739999846m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.52530245--0.52538539) × R
    8.29399999999758e-05 × 6371000     		dr = 528.410739999846m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.12070511--0.12060924) × cos(-0.52530245) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.865172310173802 × 6371000     		do = 528.436665996793m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.12070511--0.12060924) × cos(-0.52538539) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.865130714886538 × 6371000     		du = 528.411260104043m
  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(-0.52530245)-sin(-0.52538539))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.865172310173802-0.865130714886538)×R²
    abs(-0.12060924--0.12070511)×4.15952872641068e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.15952872641068e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.15952872641068e-05×40589641000000     		ar = 279224.897509421m²