Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34511 / 36299
↖ ↑ ↗
← S 19.036156°
E  9.574585°		 ← 577.45 m → S 19.036156°
E  9.580078°		 →
↑
577.40 m
↓
↑
577.40 m
↓
S 19.041349°
E  9.574585°		 ← 577.43 m →
333 414 m²		 S 19.041349°
E  9.580078°
↙ ↓ ↘

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 34511 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36299 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.526603698730469 y=0.553886413574219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.526603698730469 × 216)
    floor (0.526603698730469 × 65536)
    floor (34511.5)     		tx = 34511
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.553886413574219 × 216)
    floor (0.553886413574219 × 65536)
    floor (36299.5)     		ty = 36299
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34511 / 36299 ti = "16/34511/36299"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34511/36299.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34511 ÷ 216
    34511 ÷ 65536     		x = 0.526596069335938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36299 ÷ 216
    36299 ÷ 65536     		y = 0.553878784179688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.526596069335938 × 2 - 1) × π
    0.053192138671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.16710803
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.553878784179688 × 2 - 1) × π
    -0.107757568359375 × 3.1415926535     		Φ = -0.338530385116837
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.16710803} λ = 0.16710803}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.338530385116837))-π/2
    2×atan(0.712817120028353)-π/2
    2×0.619276362804381-π/2
    1.23855272560876-1.57079632675     		φ = -0.33224360
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.16710803} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 9.574585°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.33224360 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -19.036156°
  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 34511 KachelY 36299 0.16710803 -0.33224360 9.574585 -19.036156
    Oben rechts KachelX + 1 34512 KachelY 36299 0.16720391 -0.33224360 9.580078 -19.036156
    Unten links KachelX 34511 KachelY + 1 36300 0.16710803 -0.33233423 9.574585 -19.041349
    Unten rechts KachelX + 1 34512 KachelY + 1 36300 0.16720391 -0.33233423 9.580078 -19.041349
  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(-0.33224360--0.33233423) × R
    9.0630000000036e-05 × 6371000     		dl = 577.403730000229m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.33224360--0.33233423) × R
    9.0630000000036e-05 × 6371000     		dr = 577.403730000229m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.16710803-0.16720391) × cos(-0.33224360) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.945312940134773 × 6371000     		do = 577.4458085446m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.16710803-0.16720391) × cos(-0.33233423) × R
    9.58800000000204e-05 × 0.945283375941067 × 6371000     		du = 577.42774921312m
  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(-0.33224360)-sin(-0.33233423))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.945312940134773-0.945283375941067)×R²
    abs(0.16720391-0.16710803)×2.9564193705145e-05×R²
    9.58800000000204e-05×2.9564193705145e-05×6371000²
    9.58800000000204e-05×2.9564193705145e-05×40589641000000     		ar = 333414.150192172m²