Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50728 / 48936
↖ ↑ ↗
← S 66.035874°
E 98.657226°		 ← 248.11 m → S 66.035874°
E 98.662720°		 →
↑
248.02 m
↓
↑
248.02 m
↓
S 66.038104°
E 98.657226°		 ← 248.08 m →
61 533 m²		 S 66.038104°
E 98.662720°
↙ ↓ ↘

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 50728 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48936 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774055480957031 y=0.746711730957031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774055480957031 × 216)
    floor (0.774055480957031 × 65536)
    floor (50728.5)     		tx = 50728
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.746711730957031 × 216)
    floor (0.746711730957031 × 65536)
    floor (48936.5)     		ty = 48936
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50728 / 48936 ti = "16/50728/48936"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50728/48936.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50728 ÷ 216
    50728 ÷ 65536     		x = 0.7740478515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48936 ÷ 216
    48936 ÷ 65536     		y = 0.7467041015625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.7740478515625 × 2 - 1) × π
    0.548095703125 × 3.1415926535     		Λ = 1.72189343
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7467041015625 × 2 - 1) × π
    -0.493408203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.55008758611414
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72189343} λ = 1.72189343}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.55008758611414))-π/2
    2×atan(0.21222938466557)-π/2
    2×0.209126455384321-π/2
    0.418252910768642-1.57079632675     		φ = -1.15254342
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72189343} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.657226°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15254342 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.035874°
  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 50728 KachelY 48936 1.72189343 -1.15254342 98.657226 -66.035874
    Oben rechts KachelX + 1 50729 KachelY 48936 1.72198931 -1.15254342 98.662720 -66.035874
    Unten links KachelX 50728 KachelY + 1 48937 1.72189343 -1.15258235 98.657226 -66.038104
    Unten rechts KachelX + 1 50729 KachelY + 1 48937 1.72198931 -1.15258235 98.662720 -66.038104
  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(-1.15254342--1.15258235) × R
    3.89300000001036e-05 × 6371000     		dl = 248.02303000066m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15254342--1.15258235) × R
    3.89300000001036e-05 × 6371000     		dr = 248.02303000066m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72189343-1.72198931) × cos(-1.15254342) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.40616458007731 × 6371000     		do = 248.106234864216m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72189343-1.72198931) × cos(-1.15258235) × R
    9.58800000001592e-05 × 0.406129005537799 × 6371000     		du = 248.084504104105m
  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(-1.15254342)-sin(-1.15258235))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.40616458007731-0.406129005537799)×R²
    abs(1.72198931-1.72189343)×3.55745395111962e-05×R²
    9.58800000001592e-05×3.55745395111962e-05×6371000²
    9.58800000001592e-05×3.55745395111962e-05×40589641000000     		ar = 61533.3652762471m²