Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 51158 / 49434
↖ ↑ ↗
← S 67.123020°
E101.019287°		 ← 237.45 m → S 67.123020°
E101.024780°		 →
↑
237.45 m
↓
↑
237.45 m
↓
S 67.125155°
E101.019287°		 ← 237.43 m →
56 378 m²		 S 67.125155°
E101.024780°
↙ ↓ ↘

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 51158 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49434 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.780616760253906 y=0.754310607910156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.780616760253906 × 216)
    floor (0.780616760253906 × 65536)
    floor (51158.5)     		tx = 51158
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.754310607910156 × 216)
    floor (0.754310607910156 × 65536)
    floor (49434.5)     		ty = 49434
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 51158 / 49434 ti = "16/51158/49434"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/51158/49434.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 51158 ÷ 216
    51158 ÷ 65536     		x = 0.780609130859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49434 ÷ 216
    49434 ÷ 65536     		y = 0.754302978515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.780609130859375 × 2 - 1) × π
    0.56121826171875 × 3.1415926535     		Λ = 1.76311917
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.754302978515625 × 2 - 1) × π
    -0.50860595703125 × 3.1415926535     		Φ = -1.59783273813571
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.76311917} λ = 1.76311917}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.59783273813571))-π/2
    2×atan(0.202334555117758)-π/2
    2×0.199639313279524-π/2
    0.399278626559047-1.57079632675     		φ = -1.17151770
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.76311917} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 101.019287°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17151770 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.123020°
  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 51158 KachelY 49434 1.76311917 -1.17151770 101.019287 -67.123020
    Oben rechts KachelX + 1 51159 KachelY 49434 1.76321504 -1.17151770 101.024780 -67.123020
    Unten links KachelX 51158 KachelY + 1 49435 1.76311917 -1.17155497 101.019287 -67.125155
    Unten rechts KachelX + 1 51159 KachelY + 1 49435 1.76321504 -1.17155497 101.024780 -67.125155
  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(-1.17151770--1.17155497) × R
    3.72699999999782e-05 × 6371000     		dl = 237.447169999861m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17151770--1.17155497) × R
    3.72699999999782e-05 × 6371000     		dr = 237.447169999861m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.76311917-1.76321504) × cos(-1.17151770) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.388753812322319 × 6371000     		do = 237.446074107342m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.76311917-1.76321504) × cos(-1.17155497) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.388719473648275 × 6371000     		du = 237.425100465199m
  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(-1.17151770)-sin(-1.17155497))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.388753812322319-0.388719473648275)×R²
    abs(1.76321504-1.76311917)×3.43386740433993e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.43386740433993e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.43386740433993e-05×40589641000000     		ar = 56378.408264975m²