Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38168 / 29355
↖ ↑ ↗
← N 18.422290°
E 29.663086°		 ← 579.49 m → N 18.422290°
E 29.668579°		 →
↑
579.51 m
↓
↑
579.51 m
↓
N 18.417079°
E 29.663086°		 ← 579.50 m →
335 821 m²		 N 18.417079°
E 29.668579°
↙ ↓ ↘

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 38168 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29355 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582405090332031 y=0.447929382324219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582405090332031 × 216)
    floor (0.582405090332031 × 65536)
    floor (38168.5)     		tx = 38168
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.447929382324219 × 216)
    floor (0.447929382324219 × 65536)
    floor (29355.5)     		ty = 29355
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38168 / 29355 ti = "16/38168/29355"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38168/29355.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38168 ÷ 216
    38168 ÷ 65536     		x = 0.5823974609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29355 ÷ 216
    29355 ÷ 65536     		y = 0.447921752929688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5823974609375 × 2 - 1) × π
    0.164794921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.51771852
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.447921752929688 × 2 - 1) × π
    0.104156494140625 × 3.1415926535     		Φ = 0.327217276806503
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51771852} λ = 0.51771852}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.327217276806503))-π/2
    2×atan(1.38710282971379)-π/2
    2×0.946162974962157-π/2
    1.89232594992431-1.57079632675     		φ = 0.32152962
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51771852} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.663086°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.32152962 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.422290°
  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 38168 KachelY 29355 0.51771852 0.32152962 29.663086 18.422290
    Oben rechts KachelX + 1 38169 KachelY 29355 0.51781439 0.32152962 29.668579 18.422290
    Unten links KachelX 38168 KachelY + 1 29356 0.51771852 0.32143866 29.663086 18.417079
    Unten rechts KachelX + 1 38169 KachelY + 1 29356 0.51781439 0.32143866 29.668579 18.417079
  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(0.32152962-0.32143866) × R
    9.09600000000288e-05 × 6371000     		dl = 579.506160000184m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.32152962-0.32143866) × R
    9.09600000000288e-05 × 6371000     		dr = 579.506160000184m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51771852-0.51781439) × cos(0.32152962) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.948753140487064 × 6371000     		do = 579.486814958578m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51771852-0.51781439) × cos(0.32143866) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.948781881574137 × 6371000     		du = 579.504369663059m
  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(0.32152962)-sin(0.32143866))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.948753140487064-0.948781881574137)×R²
    abs(0.51781439-0.51771852)×2.87410870734028e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.87410870734028e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.87410870734028e-05×40589641000000     		ar = 335821.265668532m²