Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37027 / 45267
↖ ↑ ↗
← S 56.423016°
E 23.395386°		 ← 337.80 m → S 56.423016°
E 23.400879°		 →
↑
337.79 m
↓
↑
337.79 m
↓
S 56.426054°
E 23.395386°		 ← 337.77 m →
114 101 m²		 S 56.426054°
E 23.400879°
↙ ↓ ↘

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 37027 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 45267 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564994812011719 y=0.690727233886719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564994812011719 × 216)
    floor (0.564994812011719 × 65536)
    floor (37027.5)     		tx = 37027
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.690727233886719 × 216)
    floor (0.690727233886719 × 65536)
    floor (45267.5)     		ty = 45267
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37027 / 45267 ti = "16/37027/45267"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37027/45267.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37027 ÷ 216
    37027 ÷ 65536     		x = 0.564987182617188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 45267 ÷ 216
    45267 ÷ 65536     		y = 0.690719604492188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564987182617188 × 2 - 1) × π
    0.129974365234375 × 3.1415926535     		Λ = 0.40832651
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.690719604492188 × 2 - 1) × π
    -0.381439208984375 × 3.1415926535     		Φ = -1.19832661670216
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40832651} λ = 0.40832651}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.19832661670216))-π/2
    2×atan(0.301698647214916)-π/2
    2×0.293014456923194-π/2
    0.586028913846389-1.57079632675     		φ = -0.98476741
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40832651} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.395386°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.98476741 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -56.423016°
  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 37027 KachelY 45267 0.40832651 -0.98476741 23.395386 -56.423016
    Oben rechts KachelX + 1 37028 KachelY 45267 0.40842238 -0.98476741 23.400879 -56.423016
    Unten links KachelX 37027 KachelY + 1 45268 0.40832651 -0.98482043 23.395386 -56.426054
    Unten rechts KachelX + 1 37028 KachelY + 1 45268 0.40842238 -0.98482043 23.400879 -56.426054
  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(-0.98476741--0.98482043) × R
    5.30199999999592e-05 × 6371000     		dl = 337.79041999974m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.98476741--0.98482043) × R
    5.30199999999592e-05 × 6371000     		dr = 337.79041999974m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40832651-0.40842238) × cos(-0.98476741) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.553056910247776 × 6371000     		do = 337.800396893322m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40832651-0.40842238) × cos(-0.98482043) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.553012736203267 × 6371000     		du = 337.773415927184m
  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(-0.98476741)-sin(-0.98482043))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.553056910247776-0.553012736203267)×R²
    abs(0.40842238-0.40832651)×4.4174044508738e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.4174044508738e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.4174044508738e-05×40589641000000     		ar = 114101.18101365m²