Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 32330 / 15935
↖ ↑ ↗
← N 67.477026°
W  2.406006°		 ← 233.96 m → N 67.477026°
W  2.400513°		 →
↑
233.94 m
↓
↑
233.94 m
↓
N 67.474922°
W  2.406006°		 ← 233.99 m →
54 737 m²		 N 67.474922°
W  2.400513°
↙ ↓ ↘

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 32330 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 15935 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.493324279785156 y=0.243156433105469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.493324279785156 × 216)
    floor (0.493324279785156 × 65536)
    floor (32330.5)     		tx = 32330
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.243156433105469 × 216)
    floor (0.243156433105469 × 65536)
    floor (15935.5)     		ty = 15935
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 32330 / 15935 ti = "16/32330/15935"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/32330/15935.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 32330 ÷ 216
    32330 ÷ 65536     		x = 0.493316650390625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 15935 ÷ 216
    15935 ÷ 65536     		y = 0.243148803710938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.493316650390625 × 2 - 1) × π
    -0.01336669921875 × 3.1415926535     		Λ = -0.04199272
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.243148803710938 × 2 - 1) × π
    0.513702392578125 × 3.1415926535     		Φ = 1.61384366260881
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.04199272} λ = -0.04199272}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.61384366260881))-π/2
    2×atan(5.02207734880396)-π/2
    2×1.37424630568633-π/2
    2.74849261137265-1.57079632675     		φ = 1.17769628
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.04199272} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -2.406006°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.17769628 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 67.477026°
  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 32330 KachelY 15935 -0.04199272 1.17769628 -2.406006 67.477026
    Oben rechts KachelX + 1 32331 KachelY 15935 -0.04189685 1.17769628 -2.400513 67.477026
    Unten links KachelX 32330 KachelY + 1 15936 -0.04199272 1.17765956 -2.406006 67.474922
    Unten rechts KachelX + 1 32331 KachelY + 1 15936 -0.04189685 1.17765956 -2.400513 67.474922
  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(1.17769628-1.17765956) × R
    3.67199999999901e-05 × 6371000     		dl = 233.943119999937m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.17769628-1.17765956) × R
    3.67199999999901e-05 × 6371000     		dr = 233.943119999937m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.04199272--0.04189685) × cos(1.17769628) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.383053845038186 × 6371000     		do = 233.964603800794m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.04199272--0.04189685) × cos(1.17765956) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.383087763999222 × 6371000     		du = 233.985321087366m
  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(1.17769628)-sin(1.17765956))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.383053845038186-0.383087763999222)×R²
    abs(-0.04189685--0.04199272)×3.39189610363833e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.39189610363833e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.39189610363833e-05×40589641000000     		ar = 54736.8327221676m²