Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37703 / 27417
↖ ↑ ↗
← N 28.183402°
E 27.108765°		 ← 538.37 m → N 28.183402°
E 27.114258°		 →
↑
538.41 m
↓
↑
538.41 m
↓
N 28.178560°
E 27.108765°		 ← 538.40 m →
289 874 m²		 N 28.178560°
E 27.114258°
↙ ↓ ↘

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 37703 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27417 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.575309753417969 y=0.418357849121094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.575309753417969 × 216)
    floor (0.575309753417969 × 65536)
    floor (37703.5)     		tx = 37703
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.418357849121094 × 216)
    floor (0.418357849121094 × 65536)
    floor (27417.5)     		ty = 27417
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37703 / 27417 ti = "16/37703/27417"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37703/27417.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37703 ÷ 216
    37703 ÷ 65536     		x = 0.575302124023438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27417 ÷ 216
    27417 ÷ 65536     		y = 0.418350219726562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.575302124023438 × 2 - 1) × π
    0.150604248046875 × 3.1415926535     		Λ = 0.47313720
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.418350219726562 × 2 - 1) × π
    0.163299560546875 × 3.1415926535     		Φ = 0.513020699733841
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47313720} λ = 0.47313720}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.513020699733841))-π/2
    2×atan(1.67032914485141)-π/2
    2×1.03134474178435-π/2
    2.06268948356869-1.57079632675     		φ = 0.49189316
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47313720} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.108765°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.49189316 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 28.183402°
  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 37703 KachelY 27417 0.47313720 0.49189316 27.108765 28.183402
    Oben rechts KachelX + 1 37704 KachelY 27417 0.47323307 0.49189316 27.114258 28.183402
    Unten links KachelX 37703 KachelY + 1 27418 0.47313720 0.49180865 27.108765 28.178560
    Unten rechts KachelX + 1 37704 KachelY + 1 27418 0.47323307 0.49180865 27.114258 28.178560
  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(0.49189316-0.49180865) × R
    8.45099999999821e-05 × 6371000     		dl = 538.413209999886m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.49189316-0.49180865) × R
    8.45099999999821e-05 × 6371000     		dr = 538.413209999886m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47313720-0.47323307) × cos(0.49189316) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.881440307871706 × 6371000     		do = 538.372960033061m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47313720-0.47323307) × cos(0.49180865) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.881480218411786 × 6371000     		du = 538.397336902836m
  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(0.49189316)-sin(0.49180865))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.881440307871706-0.881480218411786)×R²
    abs(0.47323307-0.47313720)×3.99105400806787e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.99105400806787e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.99105400806787e-05×40589641000000     		ar = 289873.67617545m²