Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 38899 / 28721
↖ ↑ ↗
← N 21.693161°
E 33.678589°		 ← 567.59 m → N 21.693161°
E 33.684082°		 →
↑
567.53 m
↓
↑
567.53 m
↓
N 21.688057°
E 33.678589°		 ← 567.61 m →
322 129 m²		 N 21.688057°
E 33.684082°
↙ ↓ ↘

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 38899 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28721 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.593559265136719 y=0.438255310058594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.593559265136719 × 216)
    floor (0.593559265136719 × 65536)
    floor (38899.5)     		tx = 38899
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.438255310058594 × 216)
    floor (0.438255310058594 × 65536)
    floor (28721.5)     		ty = 28721
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 38899 / 28721 ti = "16/38899/28721"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/38899/28721.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 38899 ÷ 216
    38899 ÷ 65536     		x = 0.593551635742188
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28721 ÷ 216
    28721 ÷ 65536     		y = 0.438247680664062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.593551635742188 × 2 - 1) × π
    0.187103271484375 × 3.1415926535     		Λ = 0.58780226
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.438247680664062 × 2 - 1) × π
    0.123504638671875 × 3.1415926535     		Φ = 0.388001265524735
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.58780226} λ = 0.58780226}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.388001265524735))-π/2
    2×atan(1.47403164971047)-π/2
    2×0.974706709777564-π/2
    1.94941341955513-1.57079632675     		φ = 0.37861709
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.58780226} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 33.678589°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.37861709 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 21.693161°
  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 38899 KachelY 28721 0.58780226 0.37861709 33.678589 21.693161
    Oben rechts KachelX + 1 38900 KachelY 28721 0.58789814 0.37861709 33.684082 21.693161
    Unten links KachelX 38899 KachelY + 1 28722 0.58780226 0.37852801 33.678589 21.688057
    Unten rechts KachelX + 1 38900 KachelY + 1 28722 0.58789814 0.37852801 33.684082 21.688057
  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(0.37861709-0.37852801) × R
    8.90799999999636e-05 × 6371000     		dl = 567.528679999768m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.37861709-0.37852801) × R
    8.90799999999636e-05 × 6371000     		dr = 567.528679999768m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.58780226-0.58789814) × cos(0.37861709) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.929176697031781 × 6371000     		do = 567.588960563003m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.58780226-0.58789814) × cos(0.37852801) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.929209620507125 × 6371000     		du = 567.609071916643m
  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(0.37861709)-sin(0.37852801))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.929176697031781-0.929209620507125)×R²
    abs(0.58789814-0.58780226)×3.29234753440044e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.29234753440044e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.29234753440044e-05×40589641000000     		ar = 322128.720668864m²