Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 41240 / 7353
↖ ↑ ↗
← N 80.003845°
E 46.538086°		 ← 106.02 m → N 80.003845°
E 46.543579°		 →
↑
106.01 m
↓
↑
106.01 m
↓
N 80.002892°
E 46.538086°		 ← 106.03 m →
11 240 m²		 N 80.002892°
E 46.543579°
↙ ↓ ↘

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 41240 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 7353 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.629280090332031 y=0.112205505371094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.629280090332031 × 216)
    floor (0.629280090332031 × 65536)
    floor (41240.5)     		tx = 41240
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.112205505371094 × 216)
    floor (0.112205505371094 × 65536)
    floor (7353.5)     		ty = 7353
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 41240 / 7353 ti = "16/41240/7353"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/41240/7353.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 41240 ÷ 216
    41240 ÷ 65536     		x = 0.6292724609375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 7353 ÷ 216
    7353 ÷ 65536     		y = 0.112197875976562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.6292724609375 × 2 - 1) × π
    0.258544921875 × 3.1415926535     		Λ = 0.81224283
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.112197875976562 × 2 - 1) × π
    0.775604248046875 × 3.1415926535     		Φ = 2.43663260768745
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.81224283} λ = 0.81224283}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.43663260768745))-π/2
    2×atan(11.4344714889463)-π/2
    2×1.48356342000408-π/2
    2.96712684000816-1.57079632675     		φ = 1.39633051
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.81224283} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 46.538086°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.39633051 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 80.003845°
  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 41240 KachelY 7353 0.81224283 1.39633051 46.538086 80.003845
    Oben rechts KachelX + 1 41241 KachelY 7353 0.81233870 1.39633051 46.543579 80.003845
    Unten links KachelX 41240 KachelY + 1 7354 0.81224283 1.39631387 46.538086 80.002892
    Unten rechts KachelX + 1 41241 KachelY + 1 7354 0.81233870 1.39631387 46.543579 80.002892
  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(1.39633051-1.39631387) × R
    1.66400000001232e-05 × 6371000     		dl = 106.013440000785m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.39633051-1.39631387) × R
    1.66400000001232e-05 × 6371000     		dr = 106.013440000785m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.81224283-0.81233870) × cos(1.39633051) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.173582088398885 × 6371000     		do = 106.021816685095m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.81224283-0.81233870) × cos(1.39631387) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.173598475769736 × 6371000     		du = 106.031825890794m
  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(1.39633051)-sin(1.39631387))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.173582088398885-0.173598475769736)×R²
    abs(0.81233870-0.81224283)×1.63873708511619e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.63873708511619e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.63873708511619e-05×40589641000000     		ar = 11240.2680575402m²