Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37627 / 27867
↖ ↑ ↗
← N 25.982737°
E 26.691284°		 ← 549.05 m → N 25.982737°
E 26.696777°		 →
↑
549.12 m
↓
↑
549.12 m
↓
N 25.977799°
E 26.691284°		 ← 549.08 m →
301 500 m²		 N 25.977799°
E 26.696777°
↙ ↓ ↘

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 37627 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27867 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.574150085449219 y=0.425224304199219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.574150085449219 × 216)
    floor (0.574150085449219 × 65536)
    floor (37627.5)     		tx = 37627
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.425224304199219 × 216)
    floor (0.425224304199219 × 65536)
    floor (27867.5)     		ty = 27867
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37627 / 27867 ti = "16/37627/27867"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37627/27867.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37627 ÷ 216
    37627 ÷ 65536     		x = 0.574142456054688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27867 ÷ 216
    27867 ÷ 65536     		y = 0.425216674804688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.574142456054688 × 2 - 1) × π
    0.148284912109375 × 3.1415926535     		Λ = 0.46585079
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.425216674804688 × 2 - 1) × π
    0.149566650390625 × 3.1415926535     		Φ = 0.46987749007579
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.46585079} λ = 0.46585079}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.46987749007579))-π/2
    2×atan(1.59979819005642)-π/2
    2×1.01214031812285-π/2
    2.0242806362457-1.57079632675     		φ = 0.45348431
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.46585079} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 26.691284°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.45348431 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 25.982737°
  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 37627 KachelY 27867 0.46585079 0.45348431 26.691284 25.982737
    Oben rechts KachelX + 1 37628 KachelY 27867 0.46594666 0.45348431 26.696777 25.982737
    Unten links KachelX 37627 KachelY + 1 27868 0.46585079 0.45339812 26.691284 25.977799
    Unten rechts KachelX + 1 37628 KachelY + 1 27868 0.46594666 0.45339812 26.696777 25.977799
  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(0.45348431-0.45339812) × R
    8.6189999999986e-05 × 6371000     		dl = 549.116489999911m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.45348431-0.45339812) × R
    8.6189999999986e-05 × 6371000     		dr = 549.116489999911m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.46585079-0.46594666) × cos(0.45348431) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.89892608476334 × 6371000     		do = 549.053058707419m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.46585079-0.46594666) × cos(0.45339812) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.898963841291309 × 6371000     		du = 549.076119932941m
  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(0.45348431)-sin(0.45339812))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.89892608476334-0.898963841291309)×R²
    abs(0.46594666-0.46585079)×3.77565279694458e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.77565279694458e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.77565279694458e-05×40589641000000     		ar = 301500.420257413m²