Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37751 / 28905
↖ ↑ ↗
← N 20.750977°
E 27.372436°		 ← 571.23 m → N 20.750977°
E 27.377930°		 →
↑
571.16 m
↓
↑
571.16 m
↓
N 20.745840°
E 27.372436°		 ← 571.24 m →
326 267 m²		 N 20.745840°
E 27.377930°
↙ ↓ ↘

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 37751 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28905 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.576042175292969 y=0.441062927246094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.576042175292969 × 216)
    floor (0.576042175292969 × 65536)
    floor (37751.5)     		tx = 37751
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441062927246094 × 216)
    floor (0.441062927246094 × 65536)
    floor (28905.5)     		ty = 28905
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37751 / 28905 ti = "16/37751/28905"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37751/28905.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37751 ÷ 216
    37751 ÷ 65536     		x = 0.576034545898438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28905 ÷ 216
    28905 ÷ 65536     		y = 0.441055297851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.576034545898438 × 2 - 1) × π
    0.152069091796875 × 3.1415926535     		Λ = 0.47773914
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.441055297851562 × 2 - 1) × π
    0.117889404296875 × 3.1415926535     		Φ = 0.370360486464554
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.47773914} λ = 0.47773914}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.370360486464554))-π/2
    2×atan(1.44825659747439)-π/2
    2×0.966484600477623-π/2
    1.93296920095525-1.57079632675     		φ = 0.36217287
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.47773914} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 27.372436°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36217287 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.750977°
  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 37751 KachelY 28905 0.47773914 0.36217287 27.372436 20.750977
    Oben rechts KachelX + 1 37752 KachelY 28905 0.47783502 0.36217287 27.377930 20.750977
    Unten links KachelX 37751 KachelY + 1 28906 0.47773914 0.36208322 27.372436 20.745840
    Unten rechts KachelX + 1 37752 KachelY + 1 28906 0.47783502 0.36208322 27.377930 20.745840
  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(0.36217287-0.36208322) × R
    8.96499999999967e-05 × 6371000     		dl = 571.160149999979m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36217287-0.36208322) × R
    8.96499999999967e-05 × 6371000     		dr = 571.160149999979m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.47773914-0.47783502) × cos(0.36217287) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.93512916881307 × 6371000     		do = 571.22503676059m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.47773914-0.47783502) × cos(0.36208322) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.935160928676107 × 6371000     		du = 571.244437319931m
  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(0.36217287)-sin(0.36208322))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.93512916881307-0.935160928676107)×R²
    abs(0.47783502-0.47773914)×3.17598630377169e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.17598630377169e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.17598630377169e-05×40589641000000     		ar = 326266.51831163m²