Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 35393 / 47939
↖ ↑ ↗
← S 63.712022°
E 14.419555°		 ← 270.54 m → S 63.712022°
E 14.425049°		 →
↑
270.51 m
↓
↑
270.51 m
↓
S 63.714454°
E 14.419555°		 ← 270.51 m →
73 180 m²		 S 63.714454°
E 14.425049°
↙ ↓ ↘

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 35393 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47939 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.540061950683594 y=0.731498718261719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.540061950683594 × 216)
    floor (0.540061950683594 × 65536)
    floor (35393.5)     		tx = 35393
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.731498718261719 × 216)
    floor (0.731498718261719 × 65536)
    floor (47939.5)     		ty = 47939
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 35393 / 47939 ti = "16/35393/47939"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/35393/47939.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35393 ÷ 216
    35393 ÷ 65536     		x = 0.540054321289062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47939 ÷ 216
    47939 ÷ 65536     		y = 0.731491088867188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.540054321289062 × 2 - 1) × π
    0.080108642578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.25166872
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.731491088867188 × 2 - 1) × π
    -0.462982177734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.45450140827174
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.25166872} λ = 0.25166872}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.45450140827174))-π/2
    2×atan(0.233516764407718)-π/2
    2×0.229405886137401-π/2
    0.458811772274803-1.57079632675     		φ = -1.11198455
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.25166872} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 14.419555°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11198455 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.712022°
  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 35393 KachelY 47939 0.25166872 -1.11198455 14.419555 -63.712022
    Oben rechts KachelX + 1 35394 KachelY 47939 0.25176460 -1.11198455 14.425049 -63.712022
    Unten links KachelX 35393 KachelY + 1 47940 0.25166872 -1.11202701 14.419555 -63.714454
    Unten rechts KachelX + 1 35394 KachelY + 1 47940 0.25176460 -1.11202701 14.425049 -63.714454
  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(-1.11198455--1.11202701) × R
    4.24599999999664e-05 × 6371000     		dl = 270.512659999786m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11198455--1.11202701) × R
    4.24599999999664e-05 × 6371000     		dr = 270.512659999786m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.25166872-0.25176460) × cos(-1.11198455) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.442883083446065 × 6371000     		do = 270.535786989972m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.25166872-0.25176460) × cos(-1.11202701) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.442845014286618 × 6371000     		du = 270.512532387581m
  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(-1.11198455)-sin(-1.11202701))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.442883083446065-0.442845014286618)×R²
    abs(0.25176460-0.25166872)×3.80691594469851e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.80691594469851e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.80691594469851e-05×40589641000000     		ar = 73180.2100424623m²