Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36047 / 37750
↖ ↑ ↗
← S 26.382028°
E 18.012085°		 ← 547.17 m → S 26.382028°
E 18.017578°		 →
↑
547.21 m
↓
↑
547.21 m
↓
S 26.386949°
E 18.012085°		 ← 547.15 m →
299 411 m²		 S 26.386949°
E 18.017578°
↙ ↓ ↘

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 36047 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 37750 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.550041198730469 y=0.576026916503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.550041198730469 × 216)
    floor (0.550041198730469 × 65536)
    floor (36047.5)     		tx = 36047
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.576026916503906 × 216)
    floor (0.576026916503906 × 65536)
    floor (37750.5)     		ty = 37750
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36047 / 37750 ti = "16/36047/37750"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36047/37750.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36047 ÷ 216
    36047 ÷ 65536     		x = 0.550033569335938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 37750 ÷ 216
    37750 ÷ 65536     		y = 0.576019287109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.550033569335938 × 2 - 1) × π
    0.100067138671875 × 3.1415926535     		Λ = 0.31437019
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.576019287109375 × 2 - 1) × π
    -0.15203857421875 × 3.1415926535     		Φ = -0.477643267814239
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.31437019} λ = 0.31437019}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.477643267814239))-π/2
    2×atan(0.620243418311582)-π/2
    2×0.555171537636114-π/2
    1.11034307527223-1.57079632675     		φ = -0.46045325
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.31437019} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 18.012085°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.46045325 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -26.382028°
  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 36047 KachelY 37750 0.31437019 -0.46045325 18.012085 -26.382028
    Oben rechts KachelX + 1 36048 KachelY 37750 0.31446606 -0.46045325 18.017578 -26.382028
    Unten links KachelX 36047 KachelY + 1 37751 0.31437019 -0.46053914 18.012085 -26.386949
    Unten rechts KachelX + 1 36048 KachelY + 1 37751 0.31446606 -0.46053914 18.017578 -26.386949
  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(-0.46045325--0.46053914) × R
    8.58900000000329e-05 × 6371000     		dl = 547.20519000021m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.46045325--0.46053914) × R
    8.58900000000329e-05 × 6371000     		dr = 547.20519000021m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.31437019-0.31446606) × cos(-0.46045325) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.89585118601241 × 6371000     		do = 547.174948156363m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.31437019-0.31446606) × cos(-0.46053914) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.895813017126076 × 6371000     		du = 547.151635067396m
  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(-0.46045325)-sin(-0.46053914))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.89585118601241-0.895813017126076)×R²
    abs(0.31446606-0.31437019)×3.81688863342333e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.81688863342333e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.81688863342333e-05×40589641000000     		ar = 299410.59313162m²