Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37581 / 27994
↖ ↑ ↗
← N 25.353955°
E 26.438599°		 ← 551.96 m → N 25.353955°
E 26.444092°		 →
↑
552.05 m
↓
↑
552.05 m
↓
N 25.348990°
E 26.438599°		 ← 551.98 m →
304 712 m²		 N 25.348990°
E 26.444092°
↙ ↓ ↘

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 37581 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27994 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.573448181152344 y=0.427162170410156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.573448181152344 × 216)
    floor (0.573448181152344 × 65536)
    floor (37581.5)     		tx = 37581
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.427162170410156 × 216)
    floor (0.427162170410156 × 65536)
    floor (27994.5)     		ty = 27994
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37581 / 27994 ti = "16/37581/27994"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37581/27994.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37581 ÷ 216
    37581 ÷ 65536     		x = 0.573440551757812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27994 ÷ 216
    27994 ÷ 65536     		y = 0.427154541015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.573440551757812 × 2 - 1) × π
    0.146881103515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.46144060
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.427154541015625 × 2 - 1) × π
    0.14569091796875 × 3.1415926535     		Φ = 0.457701517572296
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46144060} λ = 0.46144060}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.457701517572296))-π/2
    2×atan(1.58043719992018)-π/2
    2×1.0066531561152-π/2
    2.01330631223039-1.57079632675     		φ = 0.44250999
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46144060} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.438599°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.44250999 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.353955°
  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 37581 KachelY 27994 0.46144060 0.44250999 26.438599 25.353955
    Oben rechts KachelX + 1 37582 KachelY 27994 0.46153647 0.44250999 26.444092 25.353955
    Unten links KachelX 37581 KachelY + 1 27995 0.46144060 0.44242334 26.438599 25.348990
    Unten rechts KachelX + 1 37582 KachelY + 1 27995 0.46153647 0.44242334 26.444092 25.348990
  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(0.44250999-0.44242334) × R
    8.66500000000214e-05 × 6371000     		dl = 552.047150000137m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.44250999-0.44242334) × R
    8.66500000000214e-05 × 6371000     		dr = 552.047150000137m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46144060-0.46153647) × cos(0.44250999) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.903679710555839 × 6371000     		do = 551.956515204634m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46144060-0.46153647) × cos(0.44242334) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.903716811476472 × 6371000     		du = 551.979175993213m
  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(0.44250999)-sin(0.44242334))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.903679710555839-0.903716811476472)×R²
    abs(0.46153647-0.46144060)×3.71009206332484e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.71009206332484e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.71009206332484e-05×40589641000000     		ar = 304712.276245184m²