Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50472 / 49480
↖ ↑ ↗
← S 67.221053°
E 97.250976°		 ← 236.51 m → S 67.221053°
E 97.256470°		 →
↑
236.49 m
↓
↑
236.49 m
↓
S 67.223180°
E 97.250976°		 ← 236.49 m →
55 930 m²		 S 67.223180°
E 97.256470°
↙ ↓ ↘

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 50472 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49480 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.770149230957031 y=0.755012512207031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.770149230957031 × 216)
    floor (0.770149230957031 × 65536)
    floor (50472.5)     		tx = 50472
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.755012512207031 × 216)
    floor (0.755012512207031 × 65536)
    floor (49480.5)     		ty = 49480
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50472 / 49480 ti = "16/50472/49480"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50472/49480.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50472 ÷ 216
    50472 ÷ 65536     		x = 0.7701416015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49480 ÷ 216
    49480 ÷ 65536     		y = 0.7550048828125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7701416015625 × 2 - 1) × π
    0.540283203125 × 3.1415926535     		Λ = 1.69734974
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7550048828125 × 2 - 1) × π
    -0.510009765625 × 3.1415926535     		Φ = -1.60224293290076
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.69734974} λ = 1.69734974}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.60224293290076))-π/2
    2×atan(0.201444185117674)-π/2
    2×0.198783812937397-π/2
    0.397567625874794-1.57079632675     		φ = -1.17322870
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.69734974} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 97.250976°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17322870 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.221053°
  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 50472 KachelY 49480 1.69734974 -1.17322870 97.250976 -67.221053
    Oben rechts KachelX + 1 50473 KachelY 49480 1.69744562 -1.17322870 97.256470 -67.221053
    Unten links KachelX 50472 KachelY + 1 49481 1.69734974 -1.17326582 97.250976 -67.223180
    Unten rechts KachelX + 1 50473 KachelY + 1 49481 1.69744562 -1.17326582 97.256470 -67.223180
  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(-1.17322870--1.17326582) × R
    3.71200000000016e-05 × 6371000     		dl = 236.49152000001m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17322870--1.17326582) × R
    3.71200000000016e-05 × 6371000     		dr = 236.49152000001m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.69734974-1.69744562) × cos(-1.17322870) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.387176828451289 × 6371000     		do = 236.507538681569m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.69734974-1.69744562) × cos(-1.17326582) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.387142603341168 × 6371000     		du = 236.486632222398m
  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(-1.17322870)-sin(-1.17326582))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.387176828451289-0.387142603341168)×R²
    abs(1.69744562-1.69734974)×3.42251101211333e-05×R²
    9.58800000001592e-05×3.42251101211333e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×3.42251101211333e-05×40589641000000     		ar = 55929.5552203617m²