Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34032 / 34350
↖ ↑ ↗
← S  8.657057°
E  6.943359°		 ← 603.89 m → S  8.657057°
E  6.948853°		 →
↑
603.84 m
↓
↑
603.84 m
↓
S  8.662488°
E  6.943359°		 ← 603.88 m →
364 654 m²		 S  8.662488°
E  6.948853°
↙ ↓ ↘

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 34032 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 34350 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.519294738769531 y=0.524147033691406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.519294738769531 × 216)
    floor (0.519294738769531 × 65536)
    floor (34032.5)     		tx = 34032
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.524147033691406 × 216)
    floor (0.524147033691406 × 65536)
    floor (34350.5)     		ty = 34350
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34032 / 34350 ti = "16/34032/34350"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34032/34350.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34032 ÷ 216
    34032 ÷ 65536     		x = 0.519287109375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 34350 ÷ 216
    34350 ÷ 65536     		y = 0.524139404296875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.519287109375 × 2 - 1) × π
    0.03857421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.12118448
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.524139404296875 × 2 - 1) × π
    -0.04827880859375 × 3.1415926535     		Φ = -0.151672350397858
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12118448} λ = 0.12118448}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.151672350397858))-π/2
    2×atan(0.859269774022616)-π/2
    2×0.709851089321191-π/2
    1.41970217864238-1.57079632675     		φ = -0.15109415
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12118448} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.943359°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.15109415 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -8.657057°
  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 34032 KachelY 34350 0.12118448 -0.15109415 6.943359 -8.657057
    Oben rechts KachelX + 1 34033 KachelY 34350 0.12128036 -0.15109415 6.948853 -8.657057
    Unten links KachelX 34032 KachelY + 1 34351 0.12118448 -0.15118893 6.943359 -8.662488
    Unten rechts KachelX + 1 34033 KachelY + 1 34351 0.12128036 -0.15118893 6.948853 -8.662488
  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(-0.15109415--0.15118893) × R
    9.47799999999888e-05 × 6371000     		dl = 603.843379999928m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.15109415--0.15118893) × R
    9.47799999999888e-05 × 6371000     		dr = 603.843379999928m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12118448-0.12128036) × cos(-0.15109415) × R
    9.58800000000065e-05 × 0.9886069783754 × 6371000     		do = 603.892035878982m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12118448-0.12128036) × cos(-0.15118893) × R
    9.58800000000065e-05 × 0.988592707658215 × 6371000     		du = 603.883318590269m
  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(-0.15109415)-sin(-0.15118893))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.9886069783754-0.988592707658215)×R²
    abs(0.12128036-0.12118448)×1.4270717184961e-05×R²
    9.58800000000065e-05×1.4270717184961e-05×6371000²
    9.58800000000065e-05×1.4270717184961e-05×40589641000000     		ar = 364653.576434653m²