Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34456 / 32424
↖ ↑ ↗
← N  1.889306°
E  9.272461°		 ← 610.52 m → N  1.889306°
E  9.277954°		 →
↑
610.47 m
↓
↑
610.47 m
↓
N  1.883816°
E  9.272461°		 ← 610.52 m →
372 704 m²		 N  1.883816°
E  9.277954°
↙ ↓ ↘

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 34456 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 32424 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.525764465332031 y=0.494758605957031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.525764465332031 × 216)
    floor (0.525764465332031 × 65536)
    floor (34456.5)     		tx = 34456
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.494758605957031 × 216)
    floor (0.494758605957031 × 65536)
    floor (32424.5)     		ty = 32424
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34456 / 32424 ti = "16/34456/32424"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34456/32424.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34456 ÷ 216
    34456 ÷ 65536     		x = 0.5257568359375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 32424 ÷ 216
    32424 ÷ 65536     		y = 0.4947509765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5257568359375 × 2 - 1) × π
    0.051513671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.16183497
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4947509765625 × 2 - 1) × π
    0.010498046875 × 3.1415926535     		Φ = 0.0329805869385986
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.16183497} λ = 0.16183497}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.0329805869385986))-π/2
    2×atan(1.03353047505598)-π/2
    2×0.801885468211514-π/2
    1.60377093642303-1.57079632675     		φ = 0.03297461
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.16183497} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.272461°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.03297461 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 1.889306°
  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 34456 KachelY 32424 0.16183497 0.03297461 9.272461 1.889306
    Oben rechts KachelX + 1 34457 KachelY 32424 0.16193085 0.03297461 9.277954 1.889306
    Unten links KachelX 34456 KachelY + 1 32425 0.16183497 0.03287879 9.272461 1.883816
    Unten rechts KachelX + 1 34457 KachelY + 1 32425 0.16193085 0.03287879 9.277954 1.883816
  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(0.03297461-0.03287879) × R
    9.58200000000034e-05 × 6371000     		dl = 610.469220000022m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.03297461-0.03287879) × R
    9.58200000000034e-05 × 6371000     		dr = 610.469220000022m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.16183497-0.16193085) × cos(0.03297461) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.999456386807366 × 6371000     		do = 610.519413076685m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.16183497-0.16193085) × cos(0.03287879) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.999459541273691 × 6371000     		du = 610.521339987108m
  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(0.03297461)-sin(0.03287879))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.999456386807366-0.999459541273691)×R²
    abs(0.16193085-0.16183497)×3.15446632559446e-06×R²
    9.58799999999926e-05×3.15446632559446e-06×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.15446632559446e-06×40589641000000     		ar = 372703.898340733m²