Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33800 / 35858
↖ ↑ ↗
← S 16.730907°
E  5.668945°		 ← 584.93 m → S 16.730907°
E  5.674438°		 →
↑
584.92 m
↓
↑
584.92 m
↓
S 16.736167°
E  5.668945°		 ← 584.92 m →
342 134 m²		 S 16.736167°
E  5.674438°
↙ ↓ ↘

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 33800 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 35858 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.515754699707031 y=0.547157287597656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.515754699707031 × 216)
    floor (0.515754699707031 × 65536)
    floor (33800.5)     		tx = 33800
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.547157287597656 × 216)
    floor (0.547157287597656 × 65536)
    floor (35858.5)     		ty = 35858
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33800 / 35858 ti = "16/33800/35858"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33800/35858.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33800 ÷ 216
    33800 ÷ 65536     		x = 0.5157470703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 35858 ÷ 216
    35858 ÷ 65536     		y = 0.547149658203125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5157470703125 × 2 - 1) × π
    0.031494140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.09894176
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.547149658203125 × 2 - 1) × π
    -0.09429931640625 × 3.1415926535     		Φ = -0.296250039651947
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.09894176} λ = 0.09894176}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.296250039651947))-π/2
    2×atan(0.743601474919348)-π/2
    2×0.639393459984266-π/2
    1.27878691996853-1.57079632675     		φ = -0.29200941
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.09894176} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 5.668945°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.29200941 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -16.730907°
  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 33800 KachelY 35858 0.09894176 -0.29200941 5.668945 -16.730907
    Oben rechts KachelX + 1 33801 KachelY 35858 0.09903763 -0.29200941 5.674438 -16.730907
    Unten links KachelX 33800 KachelY + 1 35859 0.09894176 -0.29210122 5.668945 -16.736167
    Unten rechts KachelX + 1 33801 KachelY + 1 35859 0.09903763 -0.29210122 5.674438 -16.736167
  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(-0.29200941--0.29210122) × R
    9.180999999997e-05 × 6371000     		dl = 584.921509999809m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.29200941--0.29210122) × R
    9.180999999997e-05 × 6371000     		dr = 584.921509999809m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.09894176-0.09903763) × cos(-0.29200941) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.957667346075051 × 6371000     		do = 584.931502710986m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.09894176-0.09903763) × cos(-0.29210122) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.957640912037698 × 6371000     		du = 584.915357124259m
  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(-0.29200941)-sin(-0.29210122))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.957667346075051-0.957640912037698)×R²
    abs(0.09903763-0.09894176)×2.64340373525851e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.64340373525851e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.64340373525851e-05×40589641000000     		ar = 342134.296102044m²