Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36576 / 39232
↖ ↑ ↗
← S 33.431441°
E 20.917969°		 ← 509.73 m → S 33.431441°
E 20.923462°		 →
↑
509.74 m
↓
↑
509.74 m
↓
S 33.436025°
E 20.917969°		 ← 509.70 m →
259 825 m²		 S 33.436025°
E 20.923462°
↙ ↓ ↘

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 36576 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 39232 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.558113098144531 y=0.598640441894531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.558113098144531 × 216)
    floor (0.558113098144531 × 65536)
    floor (36576.5)     		tx = 36576
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.598640441894531 × 216)
    floor (0.598640441894531 × 65536)
    floor (39232.5)     		ty = 39232
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36576 / 39232 ti = "16/36576/39232"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36576/39232.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36576 ÷ 216
    36576 ÷ 65536     		x = 0.55810546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 39232 ÷ 216
    39232 ÷ 65536     		y = 0.5986328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.55810546875 × 2 - 1) × π
    0.1162109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.36508743
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.5986328125 × 2 - 1) × π
    -0.197265625 × 3.1415926535     		Φ = -0.619728238288086
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.36508743} λ = 0.36508743}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.619728238288086))-π/2
    2×atan(0.538090650162539)-π/2
    2×0.49365380090828-π/2
    0.98730760181656-1.57079632675     		φ = -0.58348872
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.36508743} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 20.917969°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.58348872 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -33.431441°
  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 36576 KachelY 39232 0.36508743 -0.58348872 20.917969 -33.431441
    Oben rechts KachelX + 1 36577 KachelY 39232 0.36518330 -0.58348872 20.923462 -33.431441
    Unten links KachelX 36576 KachelY + 1 39233 0.36508743 -0.58356873 20.917969 -33.436025
    Unten rechts KachelX + 1 36577 KachelY + 1 39233 0.36518330 -0.58356873 20.923462 -33.436025
  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(-0.58348872--0.58356873) × R
    8.00100000000192e-05 × 6371000     		dl = 509.743710000123m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.58348872--0.58356873) × R
    8.00100000000192e-05 × 6371000     		dr = 509.743710000123m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.36508743-0.36518330) × cos(-0.58348872) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.834545661366529 × 6371000     		do = 509.730283469226m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.36508743-0.36518330) × cos(-0.58356873) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.83450157808359 × 6371000     		du = 509.703357939146m
  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(-0.58348872)-sin(-0.58356873))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.834545661366529-0.83450157808359)×R²
    abs(0.36518330-0.36508743)×4.40832829391447e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.40832829391447e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.40832829391447e-05×40589641000000     		ar = 259824.94337368m²