Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34992 / 48368
↖ ↑ ↗
← S 64.736641°
E 12.216797°		 ← 260.67 m → S 64.736641°
E 12.222290°		 →
↑
260.64 m
↓
↑
260.64 m
↓
S 64.738985°
E 12.216797°		 ← 260.65 m →
67 938 m²		 S 64.738985°
E 12.222290°
↙ ↓ ↘

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 34992 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48368 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.533943176269531 y=0.738044738769531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.533943176269531 × 216)
    floor (0.533943176269531 × 65536)
    floor (34992.5)     		tx = 34992
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.738044738769531 × 216)
    floor (0.738044738769531 × 65536)
    floor (48368.5)     		ty = 48368
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34992 / 48368 ti = "16/34992/48368"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34992/48368.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34992 ÷ 216
    34992 ÷ 65536     		x = 0.533935546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48368 ÷ 216
    48368 ÷ 65536     		y = 0.738037109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.533935546875 × 2 - 1) × π
    0.06787109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.21322333
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.738037109375 × 2 - 1) × π
    -0.47607421875 × 3.1415926535     		Φ = -1.49563126814575
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.21322333} λ = 0.21322333}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.49563126814575))-π/2
    2×atan(0.224107088401714)-π/2
    2×0.220464393888734-π/2
    0.440928787777468-1.57079632675     		φ = -1.12986754
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.21322333} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 12.216797°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.12986754 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.736641°
  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 34992 KachelY 48368 0.21322333 -1.12986754 12.216797 -64.736641
    Oben rechts KachelX + 1 34993 KachelY 48368 0.21331920 -1.12986754 12.222290 -64.736641
    Unten links KachelX 34992 KachelY + 1 48369 0.21322333 -1.12990845 12.216797 -64.738985
    Unten rechts KachelX + 1 34993 KachelY + 1 48369 0.21331920 -1.12990845 12.222290 -64.738985
  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(-1.12986754--1.12990845) × R
    4.09100000000606e-05 × 6371000     		dl = 260.637610000386m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.12986754--1.12990845) × R
    4.09100000000606e-05 × 6371000     		dr = 260.637610000386m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.21322333-0.21331920) × cos(-1.12986754) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.4267796026254 × 6371000     		do = 260.671761769048m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.21322333-0.21331920) × cos(-1.12990845) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.426742605077975 × 6371000     		du = 260.649164119562m
  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(-1.12986754)-sin(-1.12990845))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.4267796026254-0.426742605077975)×R²
    abs(0.21331920-0.21322333)×3.69975474244777e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.69975474244777e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.69975474244777e-05×40589641000000     		ar = 67937.9200930225m²