Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36767 / 38283
↖ ↑ ↗
← S 28.974507°
E 21.967163°		 ← 534.39 m → S 28.974507°
E 21.972656°		 →
↑
534.34 m
↓
↑
534.34 m
↓
S 28.979312°
E 21.967163°		 ← 534.37 m →
285 539 m²		 S 28.979312°
E 21.972656°
↙ ↓ ↘

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 36767 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 38283 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.561027526855469 y=0.584159851074219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.561027526855469 × 216)
    floor (0.561027526855469 × 65536)
    floor (36767.5)     		tx = 36767
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.584159851074219 × 216)
    floor (0.584159851074219 × 65536)
    floor (38283.5)     		ty = 38283
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36767 / 38283 ti = "16/36767/38283"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36767/38283.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36767 ÷ 216
    36767 ÷ 65536     		x = 0.561019897460938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 38283 ÷ 216
    38283 ÷ 65536     		y = 0.584152221679688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.561019897460938 × 2 - 1) × π
    0.122039794921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.38339932
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.584152221679688 × 2 - 1) × π
    -0.168304443359375 × 3.1415926535     		Φ = -0.528744002809219
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.38339932} λ = 0.38339932}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.528744002809219))-π/2
    2×atan(0.589344720331874)-π/2
    2×0.532547894321965-π/2
    1.06509578864393-1.57079632675     		φ = -0.50570054
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.38339932} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 21.967163°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.50570054 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -28.974507°
  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 36767 KachelY 38283 0.38339932 -0.50570054 21.967163 -28.974507
    Oben rechts KachelX + 1 36768 KachelY 38283 0.38349520 -0.50570054 21.972656 -28.974507
    Unten links KachelX 36767 KachelY + 1 38284 0.38339932 -0.50578441 21.967163 -28.979312
    Unten rechts KachelX + 1 36768 KachelY + 1 38284 0.38349520 -0.50578441 21.972656 -28.979312
  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(-0.50570054--0.50578441) × R
    8.38699999999859e-05 × 6371000     		dl = 534.33576999991m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.50570054--0.50578441) × R
    8.38699999999859e-05 × 6371000     		dr = 534.33576999991m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.38339932-0.38349520) × cos(-0.50570054) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.874835333240997 × 6371000     		do = 534.394458066516m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.38339932-0.38349520) × cos(-0.50578441) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.874794701823858 × 6371000     		du = 534.369638305221m
  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(-0.50570054)-sin(-0.50578441))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.874835333240997-0.874794701823858)×R²
    abs(0.38349520-0.38339932)×4.06314171393918e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.06314171393918e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.06314171393918e-05×40589641000000     		ar = 285539.443358763m²