Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36992 / 45229
↖ ↑ ↗
← S 56.307396°
E 23.203125°		 ← 338.83 m → S 56.307396°
E 23.208618°		 →
↑
338.87 m
↓
↑
338.87 m
↓
S 56.310443°
E 23.203125°		 ← 338.80 m →
114 815 m²		 S 56.310443°
E 23.208618°
↙ ↓ ↘

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 36992 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45229 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564460754394531 y=0.690147399902344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564460754394531 × 216)
    floor (0.564460754394531 × 65536)
    floor (36992.5)     		tx = 36992
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.690147399902344 × 216)
    floor (0.690147399902344 × 65536)
    floor (45229.5)     		ty = 45229
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36992 / 45229 ti = "16/36992/45229"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36992/45229.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36992 ÷ 216
    36992 ÷ 65536     		x = 0.564453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45229 ÷ 216
    45229 ÷ 65536     		y = 0.690139770507812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564453125 × 2 - 1) × π
    0.12890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.40497093
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.690139770507812 × 2 - 1) × π
    -0.380279541015625 × 3.1415926535     		Φ = -1.19468341233104
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40497093} λ = 0.40497093}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.19468341233104))-π/2
    2×atan(0.302799801692652)-π/2
    2×0.294023436421054-π/2
    0.588046872842108-1.57079632675     		φ = -0.98274945
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40497093} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.203125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.98274945 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -56.307396°
  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 36992 KachelY 45229 0.40497093 -0.98274945 23.203125 -56.307396
    Oben rechts KachelX + 1 36993 KachelY 45229 0.40506680 -0.98274945 23.208618 -56.307396
    Unten links KachelX 36992 KachelY + 1 45230 0.40497093 -0.98280264 23.203125 -56.310443
    Unten rechts KachelX + 1 36993 KachelY + 1 45230 0.40506680 -0.98280264 23.208618 -56.310443
  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(-0.98274945--0.98280264) × R
    5.31899999999252e-05 × 6371000     		dl = 338.873489999524m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.98274945--0.98280264) × R
    5.31899999999252e-05 × 6371000     		dr = 338.873489999524m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40497093-0.40506680) × cos(-0.98274945) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.554737033250049 × 6371000     		do = 338.826595475206m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40497093-0.40506680) × cos(-0.98280264) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.554692777016493 × 6371000     		du = 338.799564309004m
  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(-0.98274945)-sin(-0.98280264))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.554737033250049-0.554692777016493)×R²
    abs(0.40506680-0.40497093)×4.42562335557506e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.42562335557506e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.42562335557506e-05×40589641000000     		ar = 114814.770867447m²