Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 56738 / 9340
↖ ↑ ↗
← N 77.920268°
E131.671143°		 ← 127.82 m → N 77.920268°
E131.676636°		 →
↑
127.80 m
↓
↑
127.80 m
↓
N 77.919119°
E131.671143°		 ← 127.83 m →
16 337 m²		 N 77.919119°
E131.676636°
↙ ↓ ↘

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 56738 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9340 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.865760803222656 y=0.142524719238281 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.865760803222656 × 216)
    floor (0.865760803222656 × 65536)
    floor (56738.5)     		tx = 56738
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.142524719238281 × 216)
    floor (0.142524719238281 × 65536)
    floor (9340.5)     		ty = 9340
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 56738 / 9340 ti = "16/56738/9340"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/56738/9340.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 56738 ÷ 216
    56738 ÷ 65536     		x = 0.865753173828125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9340 ÷ 216
    9340 ÷ 65536     		y = 0.14251708984375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.865753173828125 × 2 - 1) × π
    0.73150634765625 × 3.1415926535     		Λ = 2.29809497
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.14251708984375 × 2 - 1) × π
    0.7149658203125 × 3.1415926535     		Φ = 2.24613136859735
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.29809497} λ = 2.29809497}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.24613136859735))-π/2
    2×atan(9.45110219028794)-π/2
    2×1.46538077979895-π/2
    2.9307615595979-1.57079632675     		φ = 1.35996523
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.29809497} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 131.671143°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.35996523 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.920268°
  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 56738 KachelY 9340 2.29809497 1.35996523 131.671143 77.920268
    Oben rechts KachelX + 1 56739 KachelY 9340 2.29819084 1.35996523 131.676636 77.920268
    Unten links KachelX 56738 KachelY + 1 9341 2.29809497 1.35994517 131.671143 77.919119
    Unten rechts KachelX + 1 56739 KachelY + 1 9341 2.29819084 1.35994517 131.676636 77.919119
  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(1.35996523-1.35994517) × R
    2.00599999999884e-05 × 6371000     		dl = 127.802259999926m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.35996523-1.35994517) × R
    2.00599999999884e-05 × 6371000     		dr = 127.802259999926m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.29809497-2.29819084) × cos(1.35996523) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.209272666117159 × 6371000     		do = 127.821185059651m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.29809497-2.29819084) × cos(1.35994517) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.209292281893024 × 6371000     		du = 127.833166135649m
  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(1.35996523)-sin(1.35994517))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.209272666117159-0.209292281893024)×R²
    abs(2.29819084-2.29809497)×1.96157758645676e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.96157758645676e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.96157758645676e-05×40589641000000     		ar = 16336.6019314819m²