Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37368 / 27333
↖ ↑ ↗
← N 28.589346°
E 25.268555°		 ← 536.32 m → N 28.589346°
E 25.274048°		 →
↑
536.37 m
↓
↑
536.37 m
↓
N 28.584522°
E 25.268555°		 ← 536.34 m →
287 673 m²		 N 28.584522°
E 25.274048°
↙ ↓ ↘

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 37368 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27333 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.570198059082031 y=0.417076110839844 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.570198059082031 × 216)
    floor (0.570198059082031 × 65536)
    floor (37368.5)     		tx = 37368
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.417076110839844 × 216)
    floor (0.417076110839844 × 65536)
    floor (27333.5)     		ty = 27333
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37368 / 27333 ti = "16/37368/27333"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37368/27333.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37368 ÷ 216
    37368 ÷ 65536     		x = 0.5701904296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27333 ÷ 216
    27333 ÷ 65536     		y = 0.417068481445312
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5701904296875 × 2 - 1) × π
    0.140380859375 × 3.1415926535     		Λ = 0.44101948
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.417068481445312 × 2 - 1) × π
    0.165863037109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.52107409887001
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.44101948} λ = 0.44101948}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.52107409887001))-π/2
    2×atan(1.68383528431211)-π/2
    2×1.03488726596013-π/2
    2.06977453192027-1.57079632675     		φ = 0.49897821
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.44101948} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 25.268555°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49897821 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.589346°
  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 37368 KachelY 27333 0.44101948 0.49897821 25.268555 28.589346
    Oben rechts KachelX + 1 37369 KachelY 27333 0.44111535 0.49897821 25.274048 28.589346
    Unten links KachelX 37368 KachelY + 1 27334 0.44101948 0.49889402 25.268555 28.584522
    Unten rechts KachelX + 1 37369 KachelY + 1 27334 0.44111535 0.49889402 25.274048 28.584522
  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(0.49897821-0.49889402) × R
    8.4189999999984e-05 × 6371000     		dl = 536.374489999898m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49897821-0.49889402) × R
    8.4189999999984e-05 × 6371000     		dr = 536.374489999898m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.44101948-0.44111535) × cos(0.49897821) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.878071975904116 × 6371000     		do = 536.315624061957m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.44101948-0.44111535) × cos(0.49889402) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.878112260113637 × 6371000     		du = 536.340229164457m
  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(0.49897821)-sin(0.49889402))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.878071975904116-0.878112260113637)×R²
    abs(0.44111535-0.44101948)×4.02842095210687e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.02842095210687e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.02842095210687e-05×40589641000000     		ar = 287672.618279897m²