Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 48185 / 51076
↖ ↑ ↗
← S 70.385231°
E 84.688110°		 ← 205.06 m → S 70.385231°
E 84.693604°		 →
↑
205.02 m
↓
↑
205.02 m
↓
S 70.387075°
E 84.688110°		 ← 205.04 m →
42 039 m²		 S 70.387075°
E 84.693604°
↙ ↓ ↘

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 48185 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51076 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.735252380371094 y=0.779365539550781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.735252380371094 × 216)
    floor (0.735252380371094 × 65536)
    floor (48185.5)     		tx = 48185
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.779365539550781 × 216)
    floor (0.779365539550781 × 65536)
    floor (51076.5)     		ty = 51076
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 48185 / 51076 ti = "16/48185/51076"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/48185/51076.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48185 ÷ 216
    48185 ÷ 65536     		x = 0.735244750976562
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51076 ÷ 216
    51076 ÷ 65536     		y = 0.77935791015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.735244750976562 × 2 - 1) × π
    0.470489501953125 × 3.1415926535     		Λ = 1.47808636
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.77935791015625 × 2 - 1) × π
    -0.5587158203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.75525751648798
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.47808636} λ = 1.47808636}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.75525751648798))-π/2
    2×atan(0.172862721558593)-π/2
    2×0.171171147306438-π/2
    0.342342294612876-1.57079632675     		φ = -1.22845403
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.47808636} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 84.688110°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22845403 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.385231°
  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 48185 KachelY 51076 1.47808636 -1.22845403 84.688110 -70.385231
    Oben rechts KachelX + 1 48186 KachelY 51076 1.47818224 -1.22845403 84.693604 -70.385231
    Unten links KachelX 48185 KachelY + 1 51077 1.47808636 -1.22848621 84.688110 -70.387075
    Unten rechts KachelX + 1 48186 KachelY + 1 51077 1.47818224 -1.22848621 84.693604 -70.387075
  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(-1.22845403--1.22848621) × R
    3.21800000000483e-05 × 6371000     		dl = 205.018780000308m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22845403--1.22848621) × R
    3.21800000000483e-05 × 6371000     		dr = 205.018780000308m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.47808636-1.47818224) × cos(-1.22845403) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.335694386539336 × 6371000     		do = 205.059412845111m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.47808636-1.47818224) × cos(-1.22848621) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.335664073740215 × 6371000     		du = 205.040896226905m
  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(-1.22845403)-sin(-1.22848621))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.335694386539336-0.335664073740215)×R²
    abs(1.47818224-1.47808636)×3.03127991204688e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.03127991204688e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.03127991204688e-05×40589641000000     		ar = 42039.1325254206m²