Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 40268 / 9507
↖ ↑ ↗
← N 77.726780°
E 41.198730°		 ← 129.85 m → N 77.726780°
E 41.204224°		 →
↑
129.84 m
↓
↑
129.84 m
↓
N 77.725612°
E 41.198730°		 ← 129.86 m →
16 861 m²		 N 77.725612°
E 41.204224°
↙ ↓ ↘

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 40268 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9507 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.614448547363281 y=0.145072937011719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.614448547363281 × 216)
    floor (0.614448547363281 × 65536)
    floor (40268.5)     		tx = 40268
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.145072937011719 × 216)
    floor (0.145072937011719 × 65536)
    floor (9507.5)     		ty = 9507
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 40268 / 9507 ti = "16/40268/9507"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/40268/9507.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 40268 ÷ 216
    40268 ÷ 65536     		x = 0.61444091796875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9507 ÷ 216
    9507 ÷ 65536     		y = 0.145065307617188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.61444091796875 × 2 - 1) × π
    0.2288818359375 × 3.1415926535     		Λ = 0.71905349
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.145065307617188 × 2 - 1) × π
    0.709869384765625 × 3.1415926535     		Φ = 2.23012044412425
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.71905349} λ = 0.71905349}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.23012044412425))-π/2
    2×atan(9.30098626116749)-π/2
    2×1.4636922751055-π/2
    2.92738455021099-1.57079632675     		φ = 1.35658822
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.71905349} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 41.198730°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35658822 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.726780°
  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 40268 KachelY 9507 0.71905349 1.35658822 41.198730 77.726780
    Oben rechts KachelX + 1 40269 KachelY 9507 0.71914937 1.35658822 41.204224 77.726780
    Unten links KachelX 40268 KachelY + 1 9508 0.71905349 1.35656784 41.198730 77.725612
    Unten rechts KachelX + 1 40269 KachelY + 1 9508 0.71914937 1.35656784 41.204224 77.725612
  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(1.35658822-1.35656784) × R
    2.037999999982e-05 × 6371000     		dl = 129.840979998853m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35658822-1.35656784) × R
    2.037999999982e-05 × 6371000     		dr = 129.840979998853m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.71905349-0.71914937) × cos(1.35658822) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.21257370051899 × 6371000     		do = 129.850959571167m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.71905349-0.71914937) × cos(1.35656784) × R
    9.58800000000481e-05 × 0.212593614690682 × 6371000     		du = 129.863124172418m
  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(1.35658822)-sin(1.35656784))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.21257370051899-0.212593614690682)×R²
    abs(0.71914937-0.71905349)×1.99141716913653e-05×R²
    9.58800000000481e-05×1.99141716913653e-05×6371000²
    9.58800000000481e-05×1.99141716913653e-05×40589641000000     		ar = 16860.7655766814m²