Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34247 / 24069
↖ ↑ ↗
← N 43.048820°
E  8.124390°		 ← 446.35 m → N 43.048820°
E  8.129883°		 →
↑
446.35 m
↓
↑
446.35 m
↓
N 43.044805°
E  8.124390°		 ← 446.38 m →
199 234 m²		 N 43.044805°
E  8.129883°
↙ ↓ ↘

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 34247 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24069 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.522575378417969 y=0.367271423339844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.522575378417969 × 216)
    floor (0.522575378417969 × 65536)
    floor (34247.5)     		tx = 34247
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.367271423339844 × 216)
    floor (0.367271423339844 × 65536)
    floor (24069.5)     		ty = 24069
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34247 / 24069 ti = "16/34247/24069"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34247/24069.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34247 ÷ 216
    34247 ÷ 65536     		x = 0.522567749023438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24069 ÷ 216
    24069 ÷ 65536     		y = 0.367263793945312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.522567749023438 × 2 - 1) × π
    0.045135498046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.14179735
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.367263793945312 × 2 - 1) × π
    0.265472412109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.834006179589737
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14179735} λ = 0.14179735}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.834006179589737))-π/2
    2×atan(2.30252461487523)-π/2
    2×1.16106998566374-π/2
    2.32213997132749-1.57079632675     		φ = 0.75134364
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14179735} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.124390°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.75134364 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 43.048820°
  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 34247 KachelY 24069 0.14179735 0.75134364 8.124390 43.048820
    Oben rechts KachelX + 1 34248 KachelY 24069 0.14189322 0.75134364 8.129883 43.048820
    Unten links KachelX 34247 KachelY + 1 24070 0.14179735 0.75127358 8.124390 43.044805
    Unten rechts KachelX + 1 34248 KachelY + 1 24070 0.14189322 0.75127358 8.129883 43.044805
  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(0.75134364-0.75127358) × R
    7.00599999999829e-05 × 6371000     		dl = 446.352259999891m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.75134364-0.75127358) × R
    7.00599999999829e-05 × 6371000     		dr = 446.352259999891m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14179735-0.14189322) × cos(0.75134364) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.730772331561986 × 6371000     		do = 446.346802772436m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14179735-0.14189322) × cos(0.75127358) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.73082015421472 × 6371000     		du = 446.376012263855m
  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(0.75134364)-sin(0.75127358))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.730772331561986-0.73082015421472)×R²
    abs(0.14189322-0.14179735)×4.78226527341752e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.78226527341752e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.78226527341752e-05×40589641000000     		ar = 199234.423104044m²