Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36929 / 30704
↖ ↑ ↗
← N 11.264612°
E 22.857056°		 ← 599.02 m → N 11.264612°
E 22.862549°		 →
↑
599.07 m
↓
↑
599.07 m
↓
N 11.259225°
E 22.857056°		 ← 599.03 m →
358 856 m²		 N 11.259225°
E 22.862549°
↙ ↓ ↘

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 36929 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30704 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.563499450683594 y=0.468513488769531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.563499450683594 × 216)
    floor (0.563499450683594 × 65536)
    floor (36929.5)     		tx = 36929
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.468513488769531 × 216)
    floor (0.468513488769531 × 65536)
    floor (30704.5)     		ty = 30704
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36929 / 30704 ti = "16/36929/30704"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36929/30704.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36929 ÷ 216
    36929 ÷ 65536     		x = 0.563491821289062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30704 ÷ 216
    30704 ÷ 65536     		y = 0.468505859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.563491821289062 × 2 - 1) × π
    0.126983642578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.39893088
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.468505859375 × 2 - 1) × π
    0.06298828125 × 3.1415926535     		Φ = 0.197883521631592
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.39893088} λ = 0.39893088}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.197883521631592))-π/2
    2×atan(1.2188204193395)-π/2
    2×0.883700449428958-π/2
    1.76740089885792-1.57079632675     		φ = 0.19660457
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.39893088} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 22.857056°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.19660457 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 11.264612°
  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 36929 KachelY 30704 0.39893088 0.19660457 22.857056 11.264612
    Oben rechts KachelX + 1 36930 KachelY 30704 0.39902675 0.19660457 22.862549 11.264612
    Unten links KachelX 36929 KachelY + 1 30705 0.39893088 0.19651054 22.857056 11.259225
    Unten rechts KachelX + 1 36930 KachelY + 1 30705 0.39902675 0.19651054 22.862549 11.259225
  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(0.19660457-0.19651054) × R
    9.4029999999995e-05 × 6371000     		dl = 599.065129999968m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.19660457-0.19651054) × R
    9.4029999999995e-05 × 6371000     		dr = 599.065129999968m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.39893088-0.39902675) × cos(0.19660457) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.980735494789576 × 6371000     		do = 599.021245822359m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.39893088-0.39902675) × cos(0.19651054) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.98075385831589 × 6371000     		du = 599.032462039646m
  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(0.19660457)-sin(0.19651054))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.980735494789576-0.98075385831589)×R²
    abs(0.39902675-0.39893088)×1.83635263142357e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.83635263142357e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.83635263142357e-05×40589641000000     		ar = 358856.100388015m²