Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50136 / 51001
↖ ↑ ↗
← S 70.246460°
E 95.405274°		 ← 206.43 m → S 70.246460°
E 95.410767°		 →
↑
206.42 m
↓
↑
206.42 m
↓
S 70.248317°
E 95.405274°		 ← 206.41 m →
42 610 m²		 S 70.248317°
E 95.410767°
↙ ↓ ↘

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 50136 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 51001 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.765022277832031 y=0.778221130371094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.765022277832031 × 216)
    floor (0.765022277832031 × 65536)
    floor (50136.5)     		tx = 50136
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.778221130371094 × 216)
    floor (0.778221130371094 × 65536)
    floor (51001.5)     		ty = 51001
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50136 / 51001 ti = "16/50136/51001"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50136/51001.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50136 ÷ 216
    50136 ÷ 65536     		x = 0.7650146484375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 51001 ÷ 216
    51001 ÷ 65536     		y = 0.778213500976562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7650146484375 × 2 - 1) × π
    0.530029296875 × 3.1415926535     		Λ = 1.66513615
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.778213500976562 × 2 - 1) × π
    -0.556427001953125 × 3.1415926535     		Φ = -1.74806698154497
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66513615} λ = 1.66513615}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.74806698154497))-π/2
    2×atan(0.174110176557843)-π/2
    2×0.172382153839728-π/2
    0.344764307679456-1.57079632675     		φ = -1.22603202
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66513615} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.405274°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.22603202 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -70.246460°
  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 50136 KachelY 51001 1.66513615 -1.22603202 95.405274 -70.246460
    Oben rechts KachelX + 1 50137 KachelY 51001 1.66523202 -1.22603202 95.410767 -70.246460
    Unten links KachelX 50136 KachelY + 1 51002 1.66513615 -1.22606442 95.405274 -70.248317
    Unten rechts KachelX + 1 50137 KachelY + 1 51002 1.66523202 -1.22606442 95.410767 -70.248317
  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(-1.22603202--1.22606442) × R
    3.24000000000435e-05 × 6371000     		dl = 206.420400000277m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.22603202--1.22606442) × R
    3.24000000000435e-05 × 6371000     		dr = 206.420400000277m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66513615-1.66523202) × cos(-1.22603202) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.337974862766546 × 6371000     		do = 206.43091274523m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66513615-1.66523202) × cos(-1.22606442) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.337944369162712 × 6371000     		du = 206.412287624945m
  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(-1.22603202)-sin(-1.22606442))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.337974862766546-0.337944369162712)×R²
    abs(1.66523202-1.66513615)×3.04936038338366e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.04936038338366e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.04936038338366e-05×40589641000000     		ar = 42609.6292823052m²