Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38178 / 29362
↖ ↑ ↗
← N 18.385805°
E 29.718017°		 ← 579.67 m → N 18.385805°
E 29.723511°		 →
↑
579.63 m
↓
↑
579.63 m
↓
N 18.380592°
E 29.718017°		 ← 579.69 m →
336 001 m²		 N 18.380592°
E 29.723511°
↙ ↓ ↘

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 38178 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29362 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.582557678222656 y=0.448036193847656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.582557678222656 × 216)
    floor (0.582557678222656 × 65536)
    floor (38178.5)     		tx = 38178
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.448036193847656 × 216)
    floor (0.448036193847656 × 65536)
    floor (29362.5)     		ty = 29362
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38178 / 29362 ti = "16/38178/29362"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38178/29362.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38178 ÷ 216
    38178 ÷ 65536     		x = 0.582550048828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29362 ÷ 216
    29362 ÷ 65536     		y = 0.448028564453125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.582550048828125 × 2 - 1) × π
    0.16510009765625 × 3.1415926535     		Λ = 0.51867725
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.448028564453125 × 2 - 1) × π
    0.10394287109375 × 3.1415926535     		Φ = 0.326546160211823
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.51867725} λ = 0.51867725}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.326546160211823))-π/2
    2×atan(1.38617223429018)-π/2
    2×0.945844579233295-π/2
    1.89168915846659-1.57079632675     		φ = 0.32089283
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.51867725} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 29.718017°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.32089283 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 18.385805°
  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 38178 KachelY 29362 0.51867725 0.32089283 29.718017 18.385805
    Oben rechts KachelX + 1 38179 KachelY 29362 0.51877313 0.32089283 29.723511 18.385805
    Unten links KachelX 38178 KachelY + 1 29363 0.51867725 0.32080185 29.718017 18.380592
    Unten rechts KachelX + 1 38179 KachelY + 1 29363 0.51877313 0.32080185 29.723511 18.380592
  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(0.32089283-0.32080185) × R
    9.09800000000183e-05 × 6371000     		dl = 579.633580000116m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.32089283-0.32080185) × R
    9.09800000000183e-05 × 6371000     		dr = 579.633580000116m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.51867725-0.51877313) × cos(0.32089283) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.948954185318137 × 6371000     		do = 579.670068554069m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.51867725-0.51877313) × cos(0.32080185) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.94898287775103 × 6371000     		du = 579.687595369167m
  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(0.32089283)-sin(0.32080185))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.948954185318137-0.94898287775103)×R²
    abs(0.51877313-0.51867725)×2.86924328932736e-05×R²
    9.58800000000481e-05×2.86924328932736e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×2.86924328932736e-05×40589641000000     		ar = 336001.316852154m²