Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 59981 / 59775
↖ ↑ ↗
← S 81.413113°
E149.485474°		 ← 91.20 m → S 81.413113°
E149.490967°		 →
↑
91.17 m
↓
↑
91.17 m
↓
S 81.413933°
E149.485474°		 ← 91.19 m →
8 314 m²		 S 81.413933°
E149.490967°
↙ ↓ ↘

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 59981 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59775 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.915245056152344 y=0.912101745605469 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.915245056152344 × 216)
    floor (0.915245056152344 × 65536)
    floor (59981.5)     		tx = 59981
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.912101745605469 × 216)
    floor (0.912101745605469 × 65536)
    floor (59775.5)     		ty = 59775
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 59981 / 59775 ti = "16/59981/59775"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/59981/59775.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 59981 ÷ 216
    59981 ÷ 65536     		x = 0.915237426757812
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59775 ÷ 216
    59775 ÷ 65536     		y = 0.912094116210938
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.915237426757812 × 2 - 1) × π
    0.830474853515625 × 3.1415926535     		Λ = 2.60901370
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.912094116210938 × 2 - 1) × π
    -0.824188232421875 × 3.1415926535     		Φ = -2.58926369607771
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.60901370} λ = 2.60901370}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.58926369607771))-π/2
    2×atan(0.0750752979758962)-π/2
    2×0.0749347240840696-π/2
    0.149869448168139-1.57079632675     		φ = -1.42092688
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.60901370} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.485474°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42092688 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.413113°
  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 59981 KachelY 59775 2.60901370 -1.42092688 149.485474 -81.413113
    Oben rechts KachelX + 1 59982 KachelY 59775 2.60910957 -1.42092688 149.490967 -81.413113
    Unten links KachelX 59981 KachelY + 1 59776 2.60901370 -1.42094119 149.485474 -81.413933
    Unten rechts KachelX + 1 59982 KachelY + 1 59776 2.60910957 -1.42094119 149.490967 -81.413933
  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(-1.42092688--1.42094119) × R
    1.43100000000729e-05 × 6371000     		dl = 91.1690100004643m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42092688--1.42094119) × R
    1.43100000000729e-05 × 6371000     		dr = 91.1690100004643m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.60901370-2.60910957) × cos(-1.42092688) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.149309043967106 × 6371000     		do = 91.1961380054985m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.60901370-2.60910957) × cos(-1.42094119) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.149294894358631 × 6371000     		du = 91.187495597692m
  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(-1.42092688)-sin(-1.42094119))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.149309043967106-0.149294894358631)×R²
    abs(2.60910957-2.60901370)×1.41496084745119e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.41496084745119e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.41496084745119e-05×40589641000000     		ar = 8313.86765802445m²