Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 35607 / 47894
↖ ↑ ↗
← S 63.602333°
E 15.595093°		 ← 271.56 m → S 63.602333°
E 15.600586°		 →
↑
271.53 m
↓
↑
271.53 m
↓
S 63.604775°
E 15.595093°		 ← 271.53 m →
73 733 m²		 S 63.604775°
E 15.600586°
↙ ↓ ↘

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 35607 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47894 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.543327331542969 y=0.730812072753906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.543327331542969 × 216)
    floor (0.543327331542969 × 65536)
    floor (35607.5)     		tx = 35607
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.730812072753906 × 216)
    floor (0.730812072753906 × 65536)
    floor (47894.5)     		ty = 47894
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 35607 / 47894 ti = "16/35607/47894"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/35607/47894.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 35607 ÷ 216
    35607 ÷ 65536     		x = 0.543319702148438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47894 ÷ 216
    47894 ÷ 65536     		y = 0.730804443359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.543319702148438 × 2 - 1) × π
    0.086639404296875 × 3.1415926535     		Λ = 0.27218572
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.730804443359375 × 2 - 1) × π
    -0.46160888671875 × 3.1415926535     		Φ = -1.45018708730594
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.27218572} λ = 0.27218572}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.45018708730594))-π/2
    2×atan(0.234526407075464)-π/2
    2×0.230363105563431-π/2
    0.460726211126862-1.57079632675     		φ = -1.11007012
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.27218572} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 15.595093°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11007012 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -63.602333°
  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 35607 KachelY 47894 0.27218572 -1.11007012 15.595093 -63.602333
    Oben rechts KachelX + 1 35608 KachelY 47894 0.27228159 -1.11007012 15.600586 -63.602333
    Unten links KachelX 35607 KachelY + 1 47895 0.27218572 -1.11011274 15.595093 -63.604775
    Unten rechts KachelX + 1 35608 KachelY + 1 47895 0.27228159 -1.11011274 15.600586 -63.604775
  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(-1.11007012--1.11011274) × R
    4.26199999998822e-05 × 6371000     		dl = 271.532019999249m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11007012--1.11011274) × R
    4.26199999998822e-05 × 6371000     		dr = 271.532019999249m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.27218572-0.27228159) × cos(-1.11007012) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444598709256759 × 6371000     		do = 271.555454171808m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.27218572-0.27228159) × cos(-1.11011274) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.444560532846205 × 6371000     		du = 271.532136487139m
  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(-1.11007012)-sin(-1.11011274))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.444598709256759-0.444560532846205)×R²
    abs(0.27228159-0.27218572)×3.81764105543692e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.81764105543692e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.81764105543692e-05×40589641000000     		ar = 73732.8352752492m²