Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34013 / 34365
↖ ↑ ↗
← S  8.738507°
E  6.838989°		 ← 603.70 m → S  8.738507°
E  6.844482°		 →
↑
603.72 m
↓
↑
603.72 m
↓
S  8.743936°
E  6.838989°		 ← 603.69 m →
364 459 m²		 S  8.743936°
E  6.844482°
↙ ↓ ↘

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 34013 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34365 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.519004821777344 y=0.524375915527344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.519004821777344 × 216)
    floor (0.519004821777344 × 65536)
    floor (34013.5)     		tx = 34013
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.524375915527344 × 216)
    floor (0.524375915527344 × 65536)
    floor (34365.5)     		ty = 34365
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34013 / 34365 ti = "16/34013/34365"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34013/34365.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34013 ÷ 216
    34013 ÷ 65536     		x = 0.518997192382812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34365 ÷ 216
    34365 ÷ 65536     		y = 0.524368286132812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.518997192382812 × 2 - 1) × π
    0.037994384765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.11936288
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.524368286132812 × 2 - 1) × π
    -0.048736572265625 × 3.1415926535     		Φ = -0.153110457386459
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.11936288} λ = 0.11936288}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.153110457386459))-π/2
    2×atan(0.858034940279836)-π/2
    2×0.709140305190404-π/2
    1.41828061038081-1.57079632675     		φ = -0.15251572
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.11936288} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.838989°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.15251572 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -8.738507°
  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 34013 KachelY 34365 0.11936288 -0.15251572 6.838989 -8.738507
    Oben rechts KachelX + 1 34014 KachelY 34365 0.11945875 -0.15251572 6.844482 -8.738507
    Unten links KachelX 34013 KachelY + 1 34366 0.11936288 -0.15261048 6.838989 -8.743936
    Unten rechts KachelX + 1 34014 KachelY + 1 34366 0.11945875 -0.15261048 6.844482 -8.743936
  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(-0.15251572--0.15261048) × R
    9.47599999999993e-05 × 6371000     		dl = 603.715959999995m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.15251572--0.15261048) × R
    9.47599999999993e-05 × 6371000     		dr = 603.715959999995m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.11936288-0.11945875) × cos(-0.15251572) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.988392004945121 × 6371000     		do = 603.697748586246m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.11936288-0.11945875) × cos(-0.15261048) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.988377604082388 × 6371000     		du = 603.688952715412m
  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(-0.15251572)-sin(-0.15261048))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.988392004945121-0.988377604082388)×R²
    abs(0.11945875-0.11936288)×1.44008627330772e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.44008627330772e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.44008627330772e-05×40589641000000     		ar = 364459.311006438m²