Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 53718 / 50249
↖ ↑ ↗
← S 68.802027°
E115.081787°		 ← 220.88 m → S 68.802027°
E115.087280°		 →
↑
220.88 m
↓
↑
220.88 m
↓
S 68.804014°
E115.081787°		 ← 220.86 m →
48 786 m²		 S 68.804014°
E115.087280°
↙ ↓ ↘

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 53718 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 50249 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.819679260253906 y=0.766746520996094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.819679260253906 × 216)
    floor (0.819679260253906 × 65536)
    floor (53718.5)     		tx = 53718
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.766746520996094 × 216)
    floor (0.766746520996094 × 65536)
    floor (50249.5)     		ty = 50249
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 53718 / 50249 ti = "16/53718/50249"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/53718/50249.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 53718 ÷ 216
    53718 ÷ 65536     		x = 0.819671630859375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 50249 ÷ 216
    50249 ÷ 65536     		y = 0.766738891601562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.819671630859375 × 2 - 1) × π
    0.63934326171875 × 3.1415926535     		Λ = 2.00855609
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.766738891601562 × 2 - 1) × π
    -0.533477783203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.6759698845164
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.00855609} λ = 2.00855609}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.6759698845164))-π/2
    2×atan(0.187126600248559)-π/2
    2×0.184987207362184-π/2
    0.369974414724368-1.57079632675     		φ = -1.20082191
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.00855609} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 115.081787°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.20082191 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -68.802027°
  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 53718 KachelY 50249 2.00855609 -1.20082191 115.081787 -68.802027
    Oben rechts KachelX + 1 53719 KachelY 50249 2.00865197 -1.20082191 115.087280 -68.802027
    Unten links KachelX 53718 KachelY + 1 50250 2.00855609 -1.20085658 115.081787 -68.804014
    Unten rechts KachelX + 1 53719 KachelY + 1 50250 2.00865197 -1.20085658 115.087280 -68.804014
  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(-1.20082191--1.20085658) × R
    3.46700000000144e-05 × 6371000     		dl = 220.882570000092m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.20082191--1.20085658) × R
    3.46700000000144e-05 × 6371000     		dr = 220.882570000092m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.00855609-2.00865197) × cos(-1.20082191) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.36159157992492 × 6371000     		do = 220.878751752531m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.00855609-2.00865197) × cos(-1.20085658) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.361559255597805 × 6371000     		du = 220.859006389472m
  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(-1.20082191)-sin(-1.20085658))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.36159157992492-0.361559255597805)×R²
    abs(2.00865197-2.00855609)×3.23243271151963e-05×R²
    9.58799999999371e-05×3.23243271151963e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×3.23243271151963e-05×40589641000000     		ar = 48786.0856470921m²