Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 54050 / 23138
↖ ↑ ↗
← N 46.672056°
E116.905518°		 ← 419.11 m → N 46.672056°
E116.911011°		 →
↑
419.08 m
↓
↑
419.08 m
↓
N 46.668287°
E116.905518°		 ← 419.14 m →
175 647 m²		 N 46.668287°
E116.911011°
↙ ↓ ↘

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 54050 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 23138 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.824745178222656 y=0.353065490722656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.824745178222656 × 216)
    floor (0.824745178222656 × 65536)
    floor (54050.5)     		tx = 54050
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.353065490722656 × 216)
    floor (0.353065490722656 × 65536)
    floor (23138.5)     		ty = 23138
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 54050 / 23138 ti = "16/54050/23138"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/54050/23138.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 54050 ÷ 216
    54050 ÷ 65536     		x = 0.824737548828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 23138 ÷ 216
    23138 ÷ 65536     		y = 0.353057861328125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.824737548828125 × 2 - 1) × π
    0.64947509765625 × 3.1415926535     		Λ = 2.04038620
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.353057861328125 × 2 - 1) × π
    0.29388427734375 × 3.1415926535     		Φ = 0.923264686682281
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.04038620} λ = 2.04038620}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.923264686682281))-π/2
    2×atan(2.51749582365147)-π/2
    2×1.19268869040434-π/2
    2.38537738080867-1.57079632675     		φ = 0.81458105
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.04038620} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 116.905518°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.81458105 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 46.672056°
  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 54050 KachelY 23138 2.04038620 0.81458105 116.905518 46.672056
    Oben rechts KachelX + 1 54051 KachelY 23138 2.04048207 0.81458105 116.911011 46.672056
    Unten links KachelX 54050 KachelY + 1 23139 2.04038620 0.81451527 116.905518 46.668287
    Unten rechts KachelX + 1 54051 KachelY + 1 23139 2.04048207 0.81451527 116.911011 46.668287
  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(0.81458105-0.81451527) × R
    6.57800000000153e-05 × 6371000     		dl = 419.084380000097m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.81458105-0.81451527) × R
    6.57800000000153e-05 × 6371000     		dr = 419.084380000097m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.04038620-2.04048207) × cos(0.81458105) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.68617321389585 × 6371000     		do = 419.10620714917m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.04038620-2.04048207) × cos(0.81451527) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.686221063295427 × 6371000     		du = 419.135432977234m
  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(0.81458105)-sin(0.81451527))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.68617321389585-0.686221063295427)×R²
    abs(2.04048207-2.04038620)×4.78493995769158e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.78493995769158e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.78493995769158e-05×40589641000000     		ar = 175646.98908442m²