Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38864 / 29552
↖ ↑ ↗
← N 17.392579°
E 33.486328°		 ← 582.86 m → N 17.392579°
E 33.491821°		 →
↑
582.88 m
↓
↑
582.88 m
↓
N 17.387337°
E 33.486328°		 ← 582.88 m →
339 745 m²		 N 17.387337°
E 33.491821°
↙ ↓ ↘

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 38864 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 29552 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593025207519531 y=0.450935363769531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593025207519531 × 216)
    floor (0.593025207519531 × 65536)
    floor (38864.5)     		tx = 38864
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.450935363769531 × 216)
    floor (0.450935363769531 × 65536)
    floor (29552.5)     		ty = 29552
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38864 / 29552 ti = "16/38864/29552"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38864/29552.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38864 ÷ 216
    38864 ÷ 65536     		x = 0.593017578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 29552 ÷ 216
    29552 ÷ 65536     		y = 0.450927734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593017578125 × 2 - 1) × π
    0.18603515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.58444668
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.450927734375 × 2 - 1) × π
    0.09814453125 × 3.1415926535     		Φ = 0.308330138356201
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58444668} λ = 0.58444668}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.308330138356201))-π/2
    2×atan(1.36115028268539)-π/2
    2×0.93717705024028-π/2
    1.87435410048056-1.57079632675     		φ = 0.30355777
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58444668} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.486328°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.30355777 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 17.392579°
  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 38864 KachelY 29552 0.58444668 0.30355777 33.486328 17.392579
    Oben rechts KachelX + 1 38865 KachelY 29552 0.58454255 0.30355777 33.491821 17.392579
    Unten links KachelX 38864 KachelY + 1 29553 0.58444668 0.30346628 33.486328 17.387337
    Unten rechts KachelX + 1 38865 KachelY + 1 29553 0.58454255 0.30346628 33.491821 17.387337
  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(0.30355777-0.30346628) × R
    9.14900000000274e-05 × 6371000     		dl = 582.882790000175m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.30355777-0.30346628) × R
    9.14900000000274e-05 × 6371000     		dr = 582.882790000175m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58444668-0.58454255) × cos(0.30355777) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.954279052229955 × 6371000     		do = 582.861974269235m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58444668-0.58454255) × cos(0.30346628) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.954306396170384 × 6371000     		du = 582.878675613632m
  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(0.30355777)-sin(0.30346628))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.954279052229955-0.954306396170384)×R²
    abs(0.58454255-0.58444668)×2.73439404284703e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.73439404284703e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.73439404284703e-05×40589641000000     		ar = 339745.081447236m²