Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 48632 / 50667
↖ ↑ ↗
← S 69.616946°
E 87.143555°		 ← 212.73 m → S 69.616946°
E 87.149048°		 →
↑
212.79 m
↓
↑
212.79 m
↓
S 69.618860°
E 87.143555°		 ← 212.72 m →
45 266 m²		 S 69.618860°
E 87.149048°
↙ ↓ ↘

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 48632 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50667 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.742073059082031 y=0.773124694824219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.742073059082031 × 216)
    floor (0.742073059082031 × 65536)
    floor (48632.5)     		tx = 48632
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.773124694824219 × 216)
    floor (0.773124694824219 × 65536)
    floor (50667.5)     		ty = 50667
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 48632 / 50667 ti = "16/48632/50667"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/48632/50667.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 48632 ÷ 216
    48632 ÷ 65536     		x = 0.7420654296875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50667 ÷ 216
    50667 ÷ 65536     		y = 0.773117065429688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7420654296875 × 2 - 1) × π
    0.484130859375 × 3.1415926535     		Λ = 1.52094195
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.773117065429688 × 2 - 1) × π
    -0.546234130859375 × 3.1415926535     		Φ = -1.71604513259877
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.52094195} λ = 1.52094195}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.71604513259877))-π/2
    2×atan(0.179775733015146)-π/2
    2×0.177875700967761-π/2
    0.355751401935521-1.57079632675     		φ = -1.21504492
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.52094195} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 87.143555°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.21504492 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -69.616946°
  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 48632 KachelY 50667 1.52094195 -1.21504492 87.143555 -69.616946
    Oben rechts KachelX + 1 48633 KachelY 50667 1.52103782 -1.21504492 87.149048 -69.616946
    Unten links KachelX 48632 KachelY + 1 50668 1.52094195 -1.21507832 87.143555 -69.618860
    Unten rechts KachelX + 1 48633 KachelY + 1 50668 1.52103782 -1.21507832 87.149048 -69.618860
  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(-1.21504492--1.21507832) × R
    3.33999999999612e-05 × 6371000     		dl = 212.791399999753m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.21504492--1.21507832) × R
    3.33999999999612e-05 × 6371000     		dr = 212.791399999753m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.52094195-1.52103782) × cos(-1.21504492) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.348294820985523 × 6371000     		do = 212.734217012292m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.52094195-1.52103782) × cos(-1.21507832) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.348263512130842 × 6371000     		du = 212.71509394676m
  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(-1.21504492)-sin(-1.21507832))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.348294820985523-0.348263512130842)×R²
    abs(1.52103782-1.52094195)×3.13088546814444e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.13088546814444e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.13088546814444e-05×40589641000000     		ar = 45265.9772582744m²