Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34353 / 36399
↖ ↑ ↗
← S 19.554614°
E  8.706665°		 ← 575.62 m → S 19.554614°
E  8.712158°		 →
↑
575.56 m
↓
↑
575.56 m
↓
S 19.559790°
E  8.706665°		 ← 575.60 m →
331 296 m²		 S 19.559790°
E  8.712158°
↙ ↓ ↘

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 34353 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36399 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.524192810058594 y=0.555412292480469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.524192810058594 × 216)
    floor (0.524192810058594 × 65536)
    floor (34353.5)     		tx = 34353
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.555412292480469 × 216)
    floor (0.555412292480469 × 65536)
    floor (36399.5)     		ty = 36399
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34353 / 36399 ti = "16/34353/36399"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34353/36399.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34353 ÷ 216
    34353 ÷ 65536     		x = 0.524185180664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36399 ÷ 216
    36399 ÷ 65536     		y = 0.555404663085938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.524185180664062 × 2 - 1) × π
    0.048370361328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.15195997
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.555404663085938 × 2 - 1) × π
    -0.110809326171875 × 3.1415926535     		Φ = -0.348117765040848
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.15195997} λ = 0.15195997}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.348117765040848))-π/2
    2×atan(0.706015727347495)-π/2
    2×0.614751965274164-π/2
    1.22950393054833-1.57079632675     		φ = -0.34129240
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.15195997} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 8.706665°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.34129240 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -19.554614°
  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 34353 KachelY 36399 0.15195997 -0.34129240 8.706665 -19.554614
    Oben rechts KachelX + 1 34354 KachelY 36399 0.15205585 -0.34129240 8.712158 -19.554614
    Unten links KachelX 34353 KachelY + 1 36400 0.15195997 -0.34138274 8.706665 -19.559790
    Unten rechts KachelX + 1 34354 KachelY + 1 36400 0.15205585 -0.34138274 8.712158 -19.559790
  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(-0.34129240--0.34138274) × R
    9.03400000000221e-05 × 6371000     		dl = 575.556140000141m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.34129240--0.34138274) × R
    9.03400000000221e-05 × 6371000     		dr = 575.556140000141m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.15195997-0.15205585) × cos(-0.34129240) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.942322879590053 × 6371000     		do = 575.619325635401m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.15195997-0.15205585) × cos(-0.34138274) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.942292638474371 × 6371000     		du = 575.60085280513m
  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(-0.34129240)-sin(-0.34138274))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.942322879590053-0.942292638474371)×R²
    abs(0.15205585-0.15195997)×3.02411156818394e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.02411156818394e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.02411156818394e-05×40589641000000     		ar = 331295.921321993m²