Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50741 / 48973
↖ ↑ ↗
← S 66.118291°
E 98.728637°		 ← 247.30 m → S 66.118291°
E 98.734131°		 →
↑
247.32 m
↓
↑
247.32 m
↓
S 66.120516°
E 98.728637°		 ← 247.28 m →
61 161 m²		 S 66.120516°
E 98.734131°
↙ ↓ ↘

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 50741 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48973 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.774253845214844 y=0.747276306152344 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.774253845214844 × 216)
    floor (0.774253845214844 × 65536)
    floor (50741.5)     		tx = 50741
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.747276306152344 × 216)
    floor (0.747276306152344 × 65536)
    floor (48973.5)     		ty = 48973
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50741 / 48973 ti = "16/50741/48973"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50741/48973.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50741 ÷ 216
    50741 ÷ 65536     		x = 0.774246215820312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48973 ÷ 216
    48973 ÷ 65536     		y = 0.747268676757812
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.774246215820312 × 2 - 1) × π
    0.548492431640625 × 3.1415926535     		Λ = 1.72313979
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.747268676757812 × 2 - 1) × π
    -0.494537353515625 × 3.1415926535     		Φ = -1.55363491668602
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.72313979} λ = 1.72313979}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.55363491668602))-π/2
    2×atan(0.211477870603557)-π/2
    2×0.208407221955974-π/2
    0.416814443911949-1.57079632675     		φ = -1.15398188
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.72313979} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 98.728637°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.15398188 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.118291°
  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 50741 KachelY 48973 1.72313979 -1.15398188 98.728637 -66.118291
    Oben rechts KachelX + 1 50742 KachelY 48973 1.72323567 -1.15398188 98.734131 -66.118291
    Unten links KachelX 50741 KachelY + 1 48974 1.72313979 -1.15402070 98.728637 -66.120516
    Unten rechts KachelX + 1 50742 KachelY + 1 48974 1.72323567 -1.15402070 98.734131 -66.120516
  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(-1.15398188--1.15402070) × R
    3.8820000000106e-05 × 6371000     		dl = 247.322220000675m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.15398188--1.15402070) × R
    3.8820000000106e-05 × 6371000     		dr = 247.322220000675m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.72313979-1.72323567) × cos(-1.15398188) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.404849695654999 × 6371000     		do = 247.303035768244m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.72313979-1.72323567) × cos(-1.15402070) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.404814198992274 × 6371000     		du = 247.281352579283m
  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(-1.15398188)-sin(-1.15402070))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.404849695654999-0.404814198992274)×R²
    abs(1.72323567-1.72313979)×3.54966627249542e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.54966627249542e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.54966627249542e-05×40589641000000     		ar = 61160.854459347m²