Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 50951 / 48104
↖ ↑ ↗
← S 64.110602°
E 99.882202°		 ← 266.72 m → S 64.110602°
E 99.887696°		 →
↑
266.69 m
↓
↑
266.69 m
↓
S 64.113000°
E 99.882202°		 ← 266.70 m →
71 128 m²		 S 64.113000°
E 99.887696°
↙ ↓ ↘

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 50951 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 48104 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.777458190917969 y=0.734016418457031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.777458190917969 × 216)
    floor (0.777458190917969 × 65536)
    floor (50951.5)     		tx = 50951
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.734016418457031 × 216)
    floor (0.734016418457031 × 65536)
    floor (48104.5)     		ty = 48104
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 50951 / 48104 ti = "16/50951/48104"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/50951/48104.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 50951 ÷ 216
    50951 ÷ 65536     		x = 0.777450561523438
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 48104 ÷ 216
    48104 ÷ 65536     		y = 0.7340087890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.777450561523438 × 2 - 1) × π
    0.554901123046875 × 3.1415926535     		Λ = 1.74327329
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.7340087890625 × 2 - 1) × π
    -0.468017578125 × 3.1415926535     		Φ = -1.47032058514636
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.74327329} λ = 1.74327329}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.47032058514636))-π/2
    2×atan(0.229851786305417)-π/2
    2×0.225927616322889-π/2
    0.451855232645779-1.57079632675     		φ = -1.11894109
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.74327329} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.882202°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.11894109 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -64.110602°
  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 50951 KachelY 48104 1.74327329 -1.11894109 99.882202 -64.110602
    Oben rechts KachelX + 1 50952 KachelY 48104 1.74336917 -1.11894109 99.887696 -64.110602
    Unten links KachelX 50951 KachelY + 1 48105 1.74327329 -1.11898295 99.882202 -64.113000
    Unten rechts KachelX + 1 50952 KachelY + 1 48105 1.74336917 -1.11898295 99.887696 -64.113000
  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(-1.11894109--1.11898295) × R
    4.18599999998381e-05 × 6371000     		dl = 266.690059998969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.11894109--1.11898295) × R
    4.18599999998381e-05 × 6371000     		dr = 266.690059998969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.74327329-1.74336917) × cos(-1.11894109) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.436635327194569 × 6371000     		do = 266.719335836912m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.74327329-1.74336917) × cos(-1.11898295) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.43659766794069 × 6371000     		du = 266.696331625944m
  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(-1.11894109)-sin(-1.11898295))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.436635327194569-0.43659766794069)×R²
    abs(1.74336917-1.74327329)×3.76592538789411e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.76592538789411e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.76592538789411e-05×40589641000000     		ar = 71128.3281901822m²