Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37333 / 30536
↖ ↑ ↗
← N 12.168226°
E 25.076294°		 ← 597.13 m → N 12.168226°
E 25.081787°		 →
↑
597.09 m
↓
↑
597.09 m
↓
N 12.162856°
E 25.076294°		 ← 597.14 m →
356 542 m²		 N 12.162856°
E 25.081787°
↙ ↓ ↘

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 37333 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30536 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.569664001464844 y=0.465950012207031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.569664001464844 × 216)
    floor (0.569664001464844 × 65536)
    floor (37333.5)     		tx = 37333
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.465950012207031 × 216)
    floor (0.465950012207031 × 65536)
    floor (30536.5)     		ty = 30536
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37333 / 30536 ti = "16/37333/30536"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37333/30536.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37333 ÷ 216
    37333 ÷ 65536     		x = 0.569656372070312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30536 ÷ 216
    30536 ÷ 65536     		y = 0.4659423828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.569656372070312 × 2 - 1) × π
    0.139312744140625 × 3.1415926535     		Λ = 0.43766389
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4659423828125 × 2 - 1) × π
    0.068115234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.213990319903931
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.43766389} λ = 0.43766389}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.213990319903931))-π/2
    2×atan(1.23861066486519)-π/2
    2×0.891585964492546-π/2
    1.78317192898509-1.57079632675     		φ = 0.21237560
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.43766389} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.076294°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21237560 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.168226°
  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 37333 KachelY 30536 0.43766389 0.21237560 25.076294 12.168226
    Oben rechts KachelX + 1 37334 KachelY 30536 0.43775977 0.21237560 25.081787 12.168226
    Unten links KachelX 37333 KachelY + 1 30537 0.43766389 0.21228188 25.076294 12.162856
    Unten rechts KachelX + 1 37334 KachelY + 1 30537 0.43775977 0.21228188 25.081787 12.162856
  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(0.21237560-0.21228188) × R
    9.37199999999916e-05 × 6371000     		dl = 597.090119999946m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21237560-0.21228188) × R
    9.37199999999916e-05 × 6371000     		dr = 597.090119999946m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.43766389-0.43775977) × cos(0.21237560) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.977532938106478 × 6371000     		do = 597.127441991045m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.43766389-0.43775977) × cos(0.21228188) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.977552688369888 × 6371000     		du = 597.139506468679m
  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(0.21237560)-sin(0.21228188))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.977532938106478-0.977552688369888)×R²
    abs(0.43775977-0.43766389)×1.97502634096125e-05×R²
    9.58799999999926e-05×1.97502634096125e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×1.97502634096125e-05×40589641000000     		ar = 356542.498044811m²