Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50141 / 49851
↖ ↑ ↗
← S 67.997283°
E 95.432739°		 ← 228.86 m → S 67.997283°
E 95.438233°		 →
↑
228.85 m
↓
↑
228.85 m
↓
S 67.999341°
E 95.432739°		 ← 228.84 m →
52 370 m²		 S 67.999341°
E 95.438233°
↙ ↓ ↘

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 50141 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49851 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.765098571777344 y=0.760673522949219 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.765098571777344 × 216)
    floor (0.765098571777344 × 65536)
    floor (50141.5)     		tx = 50141
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.760673522949219 × 216)
    floor (0.760673522949219 × 65536)
    floor (49851.5)     		ty = 49851
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50141 / 49851 ti = "16/50141/49851"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50141/49851.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50141 ÷ 216
    50141 ÷ 65536     		x = 0.765090942382812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49851 ÷ 216
    49851 ÷ 65536     		y = 0.760665893554688
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.765090942382812 × 2 - 1) × π
    0.530181884765625 × 3.1415926535     		Λ = 1.66561551
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.760665893554688 × 2 - 1) × π
    -0.521331787109375 × 3.1415926535     		Φ = -1.63781211241884
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.66561551} λ = 1.66561551}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.63781211241884))-π/2
    2×atan(0.194404913432077)-π/2
    2×0.192009926109533-π/2
    0.384019852219066-1.57079632675     		φ = -1.18677647
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.66561551} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.432739°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18677647 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.997283°
  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 50141 KachelY 49851 1.66561551 -1.18677647 95.432739 -67.997283
    Oben rechts KachelX + 1 50142 KachelY 49851 1.66571139 -1.18677647 95.438233 -67.997283
    Unten links KachelX 50141 KachelY + 1 49852 1.66561551 -1.18681239 95.432739 -67.999341
    Unten rechts KachelX + 1 50142 KachelY + 1 49852 1.66571139 -1.18681239 95.438233 -67.999341
  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(-1.18677647--1.18681239) × R
    3.59199999999671e-05 × 6371000     		dl = 228.84631999979m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18677647--1.18681239) × R
    3.59199999999671e-05 × 6371000     		dr = 228.84631999979m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.66561551-1.66571139) × cos(-1.18677647) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.374650561310469 × 6371000     		do = 228.855849859181m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.66561551-1.66571139) × cos(-1.18681239) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.374617257262857 × 6371000     		du = 228.835506032407m
  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(-1.18677647)-sin(-1.18681239))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.374650561310469-0.374617257262857)×R²
    abs(1.66571139-1.66561551)×3.33040476115931e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.33040476115931e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.33040476115931e-05×40589641000000     		ar = 52370.4912516291m²