Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32209 / 13836
↖ ↑ ↗
← N 71.504009°
W  3.070678°		 ← 193.77 m → N 71.504009°
W  3.065186°		 →
↑
193.81 m
↓
↑
193.81 m
↓
N 71.502266°
W  3.070678°		 ← 193.78 m →
37 555 m²		 N 71.502266°
W  3.065186°
↙ ↓ ↘

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 32209 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13836 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.491477966308594 y=0.211128234863281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.491477966308594 × 216)
    floor (0.491477966308594 × 65536)
    floor (32209.5)     		tx = 32209
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.211128234863281 × 216)
    floor (0.211128234863281 × 65536)
    floor (13836.5)     		ty = 13836
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32209 / 13836 ti = "16/32209/13836"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32209/13836.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32209 ÷ 216
    32209 ÷ 65536     		x = 0.491470336914062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13836 ÷ 216
    13836 ÷ 65536     		y = 0.21112060546875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.491470336914062 × 2 - 1) × π
    -0.017059326171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.05359345
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.21112060546875 × 2 - 1) × π
    0.5777587890625 × 3.1415926535     		Φ = 1.81508276721381
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.05359345} λ = -0.05359345}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.81508276721381))-π/2
    2×atan(6.14158447824495)-π/2
    2×1.40938835380587-π/2
    2.81877670761173-1.57079632675     		φ = 1.24798038
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.05359345} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -3.070678°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.24798038 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.504009°
  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 32209 KachelY 13836 -0.05359345 1.24798038 -3.070678 71.504009
    Oben rechts KachelX + 1 32210 KachelY 13836 -0.05349758 1.24798038 -3.065186 71.504009
    Unten links KachelX 32209 KachelY + 1 13837 -0.05359345 1.24794996 -3.070678 71.502266
    Unten rechts KachelX + 1 32210 KachelY + 1 13837 -0.05349758 1.24794996 -3.065186 71.502266
  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(1.24798038-1.24794996) × R
    3.04200000000865e-05 × 6371000     		dl = 193.805820000551m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.24798038-1.24794996) × R
    3.04200000000865e-05 × 6371000     		dr = 193.805820000551m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.05359345--0.05349758) × cos(1.24798038) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.317238306330848 × 6371000     		do = 193.765277682391m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.05359345--0.05349758) × cos(1.24794996) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.317267154864911 × 6371000     		du = 193.782898014179m
  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(1.24798038)-sin(1.24794996))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.317238306330848-0.317267154864911)×R²
    abs(-0.05349758--0.05359345)×2.88485340629863e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.88485340629863e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.88485340629863e-05×40589641000000     		ar = 37554.545993305m²