Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34268 / 21846
↖ ↑ ↗
← N 51.323746°
E  8.239746°		 ← 381.69 m → N 51.323746°
E  8.245239°		 →
↑
381.69 m
↓
↑
381.69 m
↓
N 51.320314°
E  8.239746°		 ← 381.72 m →
145 693 m²		 N 51.320314°
E  8.245239°
↙ ↓ ↘

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 34268 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 21846 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.522895812988281 y=0.333351135253906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.522895812988281 × 216)
    floor (0.522895812988281 × 65536)
    floor (34268.5)     		tx = 34268
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.333351135253906 × 216)
    floor (0.333351135253906 × 65536)
    floor (21846.5)     		ty = 21846
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34268 / 21846 ti = "16/34268/21846"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34268/21846.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34268 ÷ 216
    34268 ÷ 65536     		x = 0.52288818359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 21846 ÷ 216
    21846 ÷ 65536     		y = 0.333343505859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.52288818359375 × 2 - 1) × π
    0.0457763671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.14381070
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.333343505859375 × 2 - 1) × π
    0.33331298828125 × 3.1415926535     		Φ = 1.04713363530051
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.14381070} λ = 0.14381070}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.04713363530051))-π/2
    2×atan(2.84947177586391)-π/2
    2×1.23328234456958-π/2
    2.46656468913917-1.57079632675     		φ = 0.89576836
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.14381070} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.239746°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.89576836 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 51.323746°
  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 34268 KachelY 21846 0.14381070 0.89576836 8.239746 51.323746
    Oben rechts KachelX + 1 34269 KachelY 21846 0.14390657 0.89576836 8.245239 51.323746
    Unten links KachelX 34268 KachelY + 1 21847 0.14381070 0.89570845 8.239746 51.320314
    Unten rechts KachelX + 1 34269 KachelY + 1 21847 0.14390657 0.89570845 8.245239 51.320314
  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(0.89576836-0.89570845) × R
    5.99100000000519e-05 × 6371000     		dl = 381.68661000033m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.89576836-0.89570845) × R
    5.99100000000519e-05 × 6371000     		dr = 381.68661000033m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.14381070-0.14390657) × cos(0.89576836) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.624919150354495 × 6371000     		do = 381.692974275308m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.14381070-0.14390657) × cos(0.89570845) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.624965920339399 × 6371000     		du = 381.721540810091m
  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(0.89576836)-sin(0.89570845))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.624919150354495-0.624965920339399)×R²
    abs(0.14390657-0.14381070)×4.67699849040493e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.67699849040493e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.67699849040493e-05×40589641000000     		ar = 145692.549187288m²