Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 42559 / 48573
↖ ↑ ↗
← S 65.212986°
E 53.783569°		 ← 256.07 m → S 65.212986°
E 53.789062°		 →
↑
256.05 m
↓
↑
256.05 m
↓
S 65.215289°
E 53.783569°		 ← 256.05 m →
65 564 m²		 S 65.215289°
E 53.789062°
↙ ↓ ↘

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 42559 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48573 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.649406433105469 y=0.741172790527344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.649406433105469 × 216)
    floor (0.649406433105469 × 65536)
    floor (42559.5)     		tx = 42559
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.741172790527344 × 216)
    floor (0.741172790527344 × 65536)
    floor (48573.5)     		ty = 48573
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 42559 / 48573 ti = "16/42559/48573"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/42559/48573.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 42559 ÷ 216
    42559 ÷ 65536     		x = 0.649398803710938
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48573 ÷ 216
    48573 ÷ 65536     		y = 0.741165161132812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.649398803710938 × 2 - 1) × π
    0.298797607421875 × 3.1415926535     		Λ = 0.93870037
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.741165161132812 × 2 - 1) × π
    -0.482330322265625 × 3.1415926535     		Φ = -1.51528539698998
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.93870037} λ = 0.93870037}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.51528539698998))-π/2
    2×atan(0.21974546120443)-π/2
    2×0.216307504149058-π/2
    0.432615008298117-1.57079632675     		φ = -1.13818132
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.93870037} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 53.783569°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.13818132 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.212986°
  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 42559 KachelY 48573 0.93870037 -1.13818132 53.783569 -65.212986
    Oben rechts KachelX + 1 42560 KachelY 48573 0.93879624 -1.13818132 53.789062 -65.212986
    Unten links KachelX 42559 KachelY + 1 48574 0.93870037 -1.13822151 53.783569 -65.215289
    Unten rechts KachelX + 1 42560 KachelY + 1 48574 0.93879624 -1.13822151 53.789062 -65.215289
  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(-1.13818132--1.13822151) × R
    4.01899999999955e-05 × 6371000     		dl = 256.050489999971m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.13818132--1.13822151) × R
    4.01899999999955e-05 × 6371000     		dr = 256.050489999971m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.93870037-0.93879624) × cos(-1.13818132) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.419246325997138 × 6371000     		do = 256.070528536479m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.93870037-0.93879624) × cos(-1.13822151) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.419209838261855 × 6371000     		du = 256.048242274013m
  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(-1.13818132)-sin(-1.13822151))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.419246325997138-0.419209838261855)×R²
    abs(0.93879624-0.93870037)×3.64877352830861e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.64877352830861e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.64877352830861e-05×40589641000000     		ar = 65564.1311111729m²