Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38882 / 28706
↖ ↑ ↗
← N 21.769703°
E 33.585205°		 ← 567.23 m → N 21.769703°
E 33.590698°		 →
↑
567.27 m
↓
↑
567.27 m
↓
N 21.764601°
E 33.585205°		 ← 567.25 m →
321 779 m²		 N 21.764601°
E 33.590698°
↙ ↓ ↘

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 38882 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28706 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593299865722656 y=0.438026428222656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593299865722656 × 216)
    floor (0.593299865722656 × 65536)
    floor (38882.5)     		tx = 38882
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.438026428222656 × 216)
    floor (0.438026428222656 × 65536)
    floor (28706.5)     		ty = 28706
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38882 / 28706 ti = "16/38882/28706"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38882/28706.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38882 ÷ 216
    38882 ÷ 65536     		x = 0.593292236328125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28706 ÷ 216
    28706 ÷ 65536     		y = 0.438018798828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593292236328125 × 2 - 1) × π
    0.18658447265625 × 3.1415926535     		Λ = 0.58617241
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.438018798828125 × 2 - 1) × π
    0.12396240234375 × 3.1415926535     		Φ = 0.389439372513336
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58617241} λ = 0.58617241}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.389439372513336))-π/2
    2×atan(1.47615298991883)-π/2
    2×0.975374659780107-π/2
    1.95074931956021-1.57079632675     		φ = 0.37995299
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58617241} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.585205°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37995299 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.769703°
  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 38882 KachelY 28706 0.58617241 0.37995299 33.585205 21.769703
    Oben rechts KachelX + 1 38883 KachelY 28706 0.58626828 0.37995299 33.590698 21.769703
    Unten links KachelX 38882 KachelY + 1 28707 0.58617241 0.37986395 33.585205 21.764601
    Unten rechts KachelX + 1 38883 KachelY + 1 28707 0.58626828 0.37986395 33.590698 21.764601
  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(0.37995299-0.37986395) × R
    8.90399999999847e-05 × 6371000     		dl = 567.273839999902m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37995299-0.37986395) × R
    8.90399999999847e-05 × 6371000     		dr = 567.273839999902m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58617241-0.58626828) × cos(0.37995299) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.928682071521624 × 6371000     		do = 567.227651503661m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58617241-0.58626828) × cos(0.37986395) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.928715090711612 × 6371000     		du = 567.247819221081m
  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(0.37995299)-sin(0.37986395))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.928682071521624-0.928715090711612)×R²
    abs(0.58626828-0.58617241)×3.30191899873267e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.30191899873267e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.30191899873267e-05×40589641000000     		ar = 321779.128544631m²