Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50238 / 49400
↖ ↑ ↗
← S 67.050304°
E 95.965576°		 ← 238.18 m → S 67.050304°
E 95.971070°		 →
↑
238.15 m
↓
↑
238.15 m
↓
S 67.052446°
E 95.965576°		 ← 238.16 m →
56 721 m²		 S 67.052446°
E 95.971070°
↙ ↓ ↘

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 50238 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49400 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.766578674316406 y=0.753791809082031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.766578674316406 × 216)
    floor (0.766578674316406 × 65536)
    floor (50238.5)     		tx = 50238
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.753791809082031 × 216)
    floor (0.753791809082031 × 65536)
    floor (49400.5)     		ty = 49400
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50238 / 49400 ti = "16/50238/49400"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50238/49400.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50238 ÷ 216
    50238 ÷ 65536     		x = 0.766571044921875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49400 ÷ 216
    49400 ÷ 65536     		y = 0.7537841796875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.766571044921875 × 2 - 1) × π
    0.53314208984375 × 3.1415926535     		Λ = 1.67491527
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7537841796875 × 2 - 1) × π
    -0.507568359375 × 3.1415926535     		Φ = -1.59457302896155
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.67491527} λ = 1.67491527}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59457302896155))-π/2
    2×atan(0.202995183065848)-π/2
    2×0.200273877712042-π/2
    0.400547755424084-1.57079632675     		φ = -1.17024857
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.67491527} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 95.965576°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17024857 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.050304°
  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 50238 KachelY 49400 1.67491527 -1.17024857 95.965576 -67.050304
    Oben rechts KachelX + 1 50239 KachelY 49400 1.67501115 -1.17024857 95.971070 -67.050304
    Unten links KachelX 50238 KachelY + 1 49401 1.67491527 -1.17028595 95.965576 -67.052446
    Unten rechts KachelX + 1 50239 KachelY + 1 49401 1.67501115 -1.17028595 95.971070 -67.052446
  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(-1.17024857--1.17028595) × R
    3.73799999999758e-05 × 6371000     		dl = 238.147979999846m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17024857--1.17028595) × R
    3.73799999999758e-05 × 6371000     		dr = 238.147979999846m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.67491527-1.67501115) × cos(-1.17024857) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.389922801281348 × 6371000     		do = 238.184920248301m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.67491527-1.67501115) × cos(-1.17028595) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.389888379727551 × 6371000     		du = 238.16389379122m
  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(-1.17024857)-sin(-1.17028595))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.389922801281348-0.389888379727551)×R²
    abs(1.67501115-1.67491527)×3.4421553797237e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.4421553797237e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.4421553797237e-05×40589641000000     		ar = 56720.7539261042m²