Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37932 / 30492
↖ ↑ ↗
← N 12.404389°
E 28.366699°		 ← 596.53 m → N 12.404389°
E 28.372192°		 →
↑
596.58 m
↓
↑
596.58 m
↓
N 12.399024°
E 28.366699°		 ← 596.54 m →
355 881 m²		 N 12.399024°
E 28.372192°
↙ ↓ ↘

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 37932 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 30492 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.578804016113281 y=0.465278625488281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.578804016113281 × 216)
    floor (0.578804016113281 × 65536)
    floor (37932.5)     		tx = 37932
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.465278625488281 × 216)
    floor (0.465278625488281 × 65536)
    floor (30492.5)     		ty = 30492
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37932 / 30492 ti = "16/37932/30492"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37932/30492.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37932 ÷ 216
    37932 ÷ 65536     		x = 0.57879638671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 30492 ÷ 216
    30492 ÷ 65536     		y = 0.46527099609375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.57879638671875 × 2 - 1) × π
    0.1575927734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.49509230
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.46527099609375 × 2 - 1) × π
    0.0694580078125 × 3.1415926535     		Φ = 0.218208767070496
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.49509230} λ = 0.49509230}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.218208767070496))-π/2
    2×atan(1.24384671475002)-π/2
    2×0.893646877785639-π/2
    1.78729375557128-1.57079632675     		φ = 0.21649743
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.49509230} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 28.366699°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.21649743 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 12.404389°
  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 37932 KachelY 30492 0.49509230 0.21649743 28.366699 12.404389
    Oben rechts KachelX + 1 37933 KachelY 30492 0.49518817 0.21649743 28.372192 12.404389
    Unten links KachelX 37932 KachelY + 1 30493 0.49509230 0.21640379 28.366699 12.399024
    Unten rechts KachelX + 1 37933 KachelY + 1 30493 0.49518817 0.21640379 28.372192 12.399024
  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(0.21649743-0.21640379) × R
    9.36399999999782e-05 × 6371000     		dl = 596.580439999861m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.21649743-0.21640379) × R
    9.36399999999782e-05 × 6371000     		dr = 596.580439999861m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.49509230-0.49518817) × cos(0.21649743) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.976655826151473 × 6371000     		do = 596.529434112553m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.49509230-0.49518817) × cos(0.21640379) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.976675936691292 × 6371000     		du = 596.541717384322m
  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(0.21649743)-sin(0.21640379))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.976655826151473-0.976675936691292)×R²
    abs(0.49518817-0.49509230)×2.01105398189849e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.01105398189849e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.01105398189849e-05×40589641000000     		ar = 355881.45651558m²