Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37302 / 26995
↖ ↑ ↗
← N 30.206861°
E 24.906006°		 ← 527.85 m → N 30.206861°
E 24.911499°		 →
↑
527.90 m
↓
↑
527.90 m
↓
N 30.202113°
E 24.906006°		 ← 527.88 m →
278 660 m²		 N 30.202113°
E 24.911499°
↙ ↓ ↘

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 37302 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 26995 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569190979003906 y=0.411918640136719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569190979003906 × 216)
    floor (0.569190979003906 × 65536)
    floor (37302.5)     		tx = 37302
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.411918640136719 × 216)
    floor (0.411918640136719 × 65536)
    floor (26995.5)     		ty = 26995
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37302 / 26995 ti = "16/37302/26995"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37302/26995.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37302 ÷ 216
    37302 ÷ 65536     		x = 0.569183349609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 26995 ÷ 216
    26995 ÷ 65536     		y = 0.411911010742188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569183349609375 × 2 - 1) × π
    0.13836669921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.43469181
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.411911010742188 × 2 - 1) × π
    0.176177978515625 × 3.1415926535     		Φ = 0.553479443013168
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43469181} λ = 0.43469181}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.553479443013168))-π/2
    2×atan(1.73929427698399)-π/2
    2×1.04900275453729-π/2
    2.09800550907458-1.57079632675     		φ = 0.52720918
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43469181} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 24.906006°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.52720918 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 30.206861°
  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 37302 KachelY 26995 0.43469181 0.52720918 24.906006 30.206861
    Oben rechts KachelX + 1 37303 KachelY 26995 0.43478768 0.52720918 24.911499 30.206861
    Unten links KachelX 37302 KachelY + 1 26996 0.43469181 0.52712632 24.906006 30.202113
    Unten rechts KachelX + 1 37303 KachelY + 1 26996 0.43478768 0.52712632 24.911499 30.202113
  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(0.52720918-0.52712632) × R
    8.28600000000179e-05 × 6371000     		dl = 527.901060000114m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.52720918-0.52712632) × R
    8.28600000000179e-05 × 6371000     		dr = 527.901060000114m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43469181-0.43478768) × cos(0.52720918) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.864214561182319 × 6371000     		do = 527.851684626066m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43469181-0.43478768) × cos(0.52712632) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.864256247023457 × 6371000     		du = 527.877145828015m
  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(0.52720918)-sin(0.52712632))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.864214561182319-0.864256247023457)×R²
    abs(0.43478768-0.43469181)×4.16858411378396e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.16858411378396e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.16858411378396e-05×40589641000000     		ar = 278660.184493841m²