Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50342 / 49238
↖ ↑ ↗
← S 66.700824°
E 96.536865°		 ← 241.59 m → S 66.700824°
E 96.542358°		 →
↑
241.59 m
↓
↑
241.59 m
↓
S 66.702997°
E 96.536865°		 ← 241.57 m →
58 362 m²		 S 66.702997°
E 96.542358°
↙ ↓ ↘

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 50342 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49238 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.768165588378906 y=0.751319885253906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.768165588378906 × 216)
    floor (0.768165588378906 × 65536)
    floor (50342.5)     		tx = 50342
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.751319885253906 × 216)
    floor (0.751319885253906 × 65536)
    floor (49238.5)     		ty = 49238
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50342 / 49238 ti = "16/50342/49238"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50342/49238.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50342 ÷ 216
    50342 ÷ 65536     		x = 0.768157958984375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49238 ÷ 216
    49238 ÷ 65536     		y = 0.751312255859375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.768157958984375 × 2 - 1) × π
    0.53631591796875 × 3.1415926535     		Λ = 1.68488615
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.751312255859375 × 2 - 1) × π
    -0.50262451171875 × 3.1415926535     		Φ = -1.57904147348465
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.68488615} λ = 1.68488615}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.57904147348465))-π/2
    2×atan(0.206172625450442)-π/2
    2×0.203323670178908-π/2
    0.406647340357815-1.57079632675     		φ = -1.16414899
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.68488615} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 96.536865°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16414899 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.700824°
  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 50342 KachelY 49238 1.68488615 -1.16414899 96.536865 -66.700824
    Oben rechts KachelX + 1 50343 KachelY 49238 1.68498202 -1.16414899 96.542358 -66.700824
    Unten links KachelX 50342 KachelY + 1 49239 1.68488615 -1.16418691 96.536865 -66.702997
    Unten rechts KachelX + 1 50343 KachelY + 1 49239 1.68498202 -1.16418691 96.542358 -66.702997
  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(-1.16414899--1.16418691) × R
    3.79200000000246e-05 × 6371000     		dl = 241.588320000157m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16414899--1.16418691) × R
    3.79200000000246e-05 × 6371000     		dr = 241.588320000157m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.68488615-1.68498202) × cos(-1.16414899) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.395532296255234 × 6371000     		do = 241.586289192708m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.68488615-1.68498202) × cos(-1.16418691) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.395497468268421 × 6371000     		du = 241.56501668431m
  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(-1.16414899)-sin(-1.16418691))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.395532296255234-0.395497468268421)×R²
    abs(1.68498202-1.68488615)×3.48279868124246e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.48279868124246e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.48279868124246e-05×40589641000000     		ar = 58361.8561531465m²