Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 51057 / 49822
↖ ↑ ↗
← S 67.937523°
E100.464477°		 ← 229.45 m → S 67.937523°
E100.469971°		 →
↑
229.48 m
↓
↑
229.48 m
↓
S 67.939587°
E100.464477°		 ← 229.43 m →
52 652 m²		 S 67.939587°
E100.469971°
↙ ↓ ↘

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 51057 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49822 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.779075622558594 y=0.760231018066406 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.779075622558594 × 216)
    floor (0.779075622558594 × 65536)
    floor (51057.5)     		tx = 51057
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.760231018066406 × 216)
    floor (0.760231018066406 × 65536)
    floor (49822.5)     		ty = 49822
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 51057 / 49822 ti = "16/51057/49822"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/51057/49822.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 51057 ÷ 216
    51057 ÷ 65536     		x = 0.779067993164062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49822 ÷ 216
    49822 ÷ 65536     		y = 0.760223388671875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.779067993164062 × 2 - 1) × π
    0.558135986328125 × 3.1415926535     		Λ = 1.75343591
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.760223388671875 × 2 - 1) × π
    -0.52044677734375 × 3.1415926535     		Φ = -1.63503177224088
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.75343591} λ = 1.75343591}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.63503177224088))-π/2
    2×atan(0.194946177323881)-π/2
    2×0.192531425895385-π/2
    0.38506285179077-1.57079632675     		φ = -1.18573347
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.75343591} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 100.464477°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.18573347 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.937523°
  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 51057 KachelY 49822 1.75343591 -1.18573347 100.464477 -67.937523
    Oben rechts KachelX + 1 51058 KachelY 49822 1.75353179 -1.18573347 100.469971 -67.937523
    Unten links KachelX 51057 KachelY + 1 49823 1.75343591 -1.18576949 100.464477 -67.939587
    Unten rechts KachelX + 1 51058 KachelY + 1 49823 1.75353179 -1.18576949 100.469971 -67.939587
  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(-1.18573347--1.18576949) × R
    3.60200000000255e-05 × 6371000     		dl = 229.483420000162m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.18573347--1.18576949) × R
    3.60200000000255e-05 × 6371000     		dr = 229.483420000162m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.75343591-1.75353179) × cos(-1.18573347) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.375617391584543 × 6371000     		do = 229.446439563007m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.75343591-1.75353179) × cos(-1.18576949) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.375584008911705 × 6371000     		du = 229.426047707898m
  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(-1.18573347)-sin(-1.18576949))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.375617391584543-0.375584008911705)×R²
    abs(1.75353179-1.75343591)×3.33826728382558e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.33826728382558e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.33826728382558e-05×40589641000000     		ar = 52651.8138671502m²