Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 49088 / 52160
↖ ↑ ↗
← S 72.289067°
E 89.648437°		 ← 185.83 m → S 72.289067°
E 89.653931°		 →
↑
185.78 m
↓
↑
185.78 m
↓
S 72.290738°
E 89.648437°		 ← 185.81 m →
34 522 m²		 S 72.290738°
E 89.653931°
↙ ↓ ↘

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 49088 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 52160 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.749031066894531 y=0.795906066894531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.749031066894531 × 216)
    floor (0.749031066894531 × 65536)
    floor (49088.5)     		tx = 49088
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.795906066894531 × 216)
    floor (0.795906066894531 × 65536)
    floor (52160.5)     		ty = 52160
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 49088 / 52160 ti = "16/49088/52160"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/49088/52160.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49088 ÷ 216
    49088 ÷ 65536     		x = 0.7490234375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 52160 ÷ 216
    52160 ÷ 65536     		y = 0.7958984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7490234375 × 2 - 1) × π
    0.498046875 × 3.1415926535     		Λ = 1.56466040
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7958984375 × 2 - 1) × π
    -0.591796875 × 3.1415926535     		Φ = -1.85918471486426
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.56466040} λ = 1.56466040}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.85918471486426))-π/2
    2×atan(0.15579959970065)-π/2
    2×0.15455704548627-π/2
    0.30911409097254-1.57079632675     		φ = -1.26168224
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.56466040} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 89.648437°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.26168224 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -72.289067°
  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 49088 KachelY 52160 1.56466040 -1.26168224 89.648437 -72.289067
    Oben rechts KachelX + 1 49089 KachelY 52160 1.56475628 -1.26168224 89.653931 -72.289067
    Unten links KachelX 49088 KachelY + 1 52161 1.56466040 -1.26171140 89.648437 -72.290738
    Unten rechts KachelX + 1 49089 KachelY + 1 52161 1.56475628 -1.26171140 89.653931 -72.290738
  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(-1.26168224--1.26171140) × R
    2.91599999999725e-05 × 6371000     		dl = 185.778359999825m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.26168224--1.26171140) × R
    2.91599999999725e-05 × 6371000     		dr = 185.778359999825m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.56466040-1.56475628) × cos(-1.26168224) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.304214831957139 × 6371000     		do = 185.830080339278m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.56466040-1.56475628) × cos(-1.26171140) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.304187053911157 × 6371000     		du = 185.813112078778m
  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(-1.26168224)-sin(-1.26171140))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.304214831957139-0.304187053911157)×R²
    abs(1.56475628-1.56466040)×2.77780459827515e-05×R²
    9.58800000001592e-05×2.77780459827515e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×2.77780459827515e-05×40589641000000     		ar = 34521.6313988062m²