Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 59953 / 58809
↖ ↑ ↗
← S 80.583438°
E149.331665°		 ← 99.94 m → S 80.583438°
E149.337158°		 →
↑
99.96 m
↓
↑
99.96 m
↓
S 80.584337°
E149.331665°		 ← 99.93 m →
9 990 m²		 S 80.584337°
E149.337158°
↙ ↓ ↘

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 59953 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 58809 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.914817810058594 y=0.897361755371094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.914817810058594 × 216)
    floor (0.914817810058594 × 65536)
    floor (59953.5)     		tx = 59953
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.897361755371094 × 216)
    floor (0.897361755371094 × 65536)
    floor (58809.5)     		ty = 58809
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 59953 / 58809 ti = "16/59953/58809"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/59953/58809.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59953 ÷ 216
    59953 ÷ 65536     		x = 0.914810180664062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 58809 ÷ 216
    58809 ÷ 65536     		y = 0.897354125976562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.914810180664062 × 2 - 1) × π
    0.829620361328125 × 3.1415926535     		Λ = 2.60632923
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.897354125976562 × 2 - 1) × π
    -0.794708251953125 × 3.1415926535     		Φ = -2.49664960601176
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60632923} λ = 2.60632923}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.49664960601176))-π/2
    2×atan(0.0823604769325571)-π/2
    2×0.0821750073498995-π/2
    0.164350014699799-1.57079632675     		φ = -1.40644631
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60632923} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.331665°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.40644631 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -80.583438°
  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 59953 KachelY 58809 2.60632923 -1.40644631 149.331665 -80.583438
    Oben rechts KachelX + 1 59954 KachelY 58809 2.60642511 -1.40644631 149.337158 -80.583438
    Unten links KachelX 59953 KachelY + 1 58810 2.60632923 -1.40646200 149.331665 -80.584337
    Unten rechts KachelX + 1 59954 KachelY + 1 58810 2.60642511 -1.40646200 149.337158 -80.584337
  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(-1.40644631--1.40646200) × R
    1.56900000001237e-05 × 6371000     		dl = 99.9609900007878m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.40644631--1.40646200) × R
    1.56900000001237e-05 × 6371000     		dr = 99.9609900007878m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60632923-2.60642511) × cos(-1.40644631) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.163611140974935 × 6371000     		do = 99.9421076089623m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60632923-2.60642511) × cos(-1.40646200) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.163595662378987 × 6371000     		du = 99.9326524857191m
  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(-1.40644631)-sin(-1.40646200))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.163611140974935-0.163595662378987)×R²
    abs(2.60642511-2.60632923)×1.54785959481374e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.54785959481374e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.54785959481374e-05×40589641000000     		ar = 9989.83944760274m²