Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38143 / 29218
↖ ↑ ↗
← N 19.134789°
E 29.525757°		 ← 577.04 m → N 19.134789°
E 29.531250°		 →
↑
577.09 m
↓
↑
577.09 m
↓
N 19.129599°
E 29.525757°		 ← 577.06 m →
333 007 m²		 N 19.129599°
E 29.531250°
↙ ↓ ↘

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 38143 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29218 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582023620605469 y=0.445838928222656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582023620605469 × 216)
    floor (0.582023620605469 × 65536)
    floor (38143.5)     		tx = 38143
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.445838928222656 × 216)
    floor (0.445838928222656 × 65536)
    floor (29218.5)     		ty = 29218
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38143 / 29218 ti = "16/38143/29218"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38143/29218.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38143 ÷ 216
    38143 ÷ 65536     		x = 0.582015991210938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29218 ÷ 216
    29218 ÷ 65536     		y = 0.445831298828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.582015991210938 × 2 - 1) × π
    0.164031982421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.51532167
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.445831298828125 × 2 - 1) × π
    0.10833740234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.340351987302399
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51532167} λ = 0.51532167}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.340351987302399))-π/2
    2×atan(1.40544220131925)-π/2
    2×0.952380699898561-π/2
    1.90476139979712-1.57079632675     		φ = 0.33396507
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51532167} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.525757°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.33396507 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 19.134789°
  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 38143 KachelY 29218 0.51532167 0.33396507 29.525757 19.134789
    Oben rechts KachelX + 1 38144 KachelY 29218 0.51541754 0.33396507 29.531250 19.134789
    Unten links KachelX 38143 KachelY + 1 29219 0.51532167 0.33387449 29.525757 19.129599
    Unten rechts KachelX + 1 38144 KachelY + 1 29219 0.51541754 0.33387449 29.531250 19.129599
  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(0.33396507-0.33387449) × R
    9.05799999999513e-05 × 6371000     		dl = 577.085179999689m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.33396507-0.33387449) × R
    9.05799999999513e-05 × 6371000     		dr = 577.085179999689m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51532167-0.51541754) × cos(0.33396507) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.944750056879379 × 6371000     		do = 577.041780448717m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51532167-0.51541754) × cos(0.33387449) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.944779744366339 × 6371000     		du = 577.059913202674m
  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(0.33396507)-sin(0.33387449))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.944750056879379-0.944779744366339)×R²
    abs(0.51541754-0.51532167)×2.96874869597508e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.96874869597508e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.96874869597508e-05×40589641000000     		ar = 333007.492037144m²