Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 51901 / 49604
↖ ↑ ↗
← S 67.483338°
E105.100708°		 ← 233.90 m → S 67.483338°
E105.106201°		 →
↑
233.94 m
↓
↑
233.94 m
↓
S 67.485442°
E105.100708°		 ← 233.88 m →
54 717 m²		 S 67.485442°
E105.106201°
↙ ↓ ↘

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 51901 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49604 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.791954040527344 y=0.756904602050781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.791954040527344 × 216)
    floor (0.791954040527344 × 65536)
    floor (51901.5)     		tx = 51901
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.756904602050781 × 216)
    floor (0.756904602050781 × 65536)
    floor (49604.5)     		ty = 49604
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 51901 / 49604 ti = "16/51901/49604"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/51901/49604.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 51901 ÷ 216
    51901 ÷ 65536     		x = 0.791946411132812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49604 ÷ 216
    49604 ÷ 65536     		y = 0.75689697265625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.791946411132812 × 2 - 1) × π
    0.583892822265625 × 3.1415926535     		Λ = 1.83435340
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.75689697265625 × 2 - 1) × π
    -0.5137939453125 × 3.1415926535     		Φ = -1.61413128400653
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.83435340} λ = 1.83435340}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.61413128400653))-π/2
    2×atan(0.19906352501708)-π/2
    2×0.196494941185368-π/2
    0.392989882370736-1.57079632675     		φ = -1.17780644
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.83435340} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 105.100708°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.17780644 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -67.483338°
  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 51901 KachelY 49604 1.83435340 -1.17780644 105.100708 -67.483338
    Oben rechts KachelX + 1 51902 KachelY 49604 1.83444927 -1.17780644 105.106201 -67.483338
    Unten links KachelX 51901 KachelY + 1 49605 1.83435340 -1.17784316 105.100708 -67.485442
    Unten rechts KachelX + 1 51902 KachelY + 1 49605 1.83444927 -1.17784316 105.106201 -67.485442
  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(-1.17780644--1.17784316) × R
    3.67199999999901e-05 × 6371000     		dl = 233.943119999937m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.17780644--1.17784316) × R
    3.67199999999901e-05 × 6371000     		dr = 233.943119999937m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.83435340-1.83444927) × cos(-1.17780644) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.382952085056296 × 6371000     		do = 233.902450048381m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.83435340-1.83444927) × cos(-1.17784316) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.382918164029559 × 6371000     		du = 233.881731500103m
  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(-1.17780644)-sin(-1.17784316))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.382952085056296-0.382918164029559)×R²
    abs(1.83444927-1.83435340)×3.39210267374934e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.39210267374934e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.39210267374934e-05×40589641000000     		ar = 54717.4454652941m²