Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 60024 / 59768
↖ ↑ ↗
← S 81.407370°
E149.721680°		 ← 91.27 m → S 81.407370°
E149.727173°		 →
↑
91.30 m
↓
↑
91.30 m
↓
S 81.408191°
E149.721680°		 ← 91.26 m →
8 332 m²		 S 81.408191°
E149.727173°
↙ ↓ ↘

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 60024 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 59768 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.915901184082031 y=0.911994934082031 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.915901184082031 × 216)
    floor (0.915901184082031 × 65536)
    floor (60024.5)     		tx = 60024
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.911994934082031 × 216)
    floor (0.911994934082031 × 65536)
    floor (59768.5)     		ty = 59768
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 60024 / 59768 ti = "16/60024/59768"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/60024/59768.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 60024 ÷ 216
    60024 ÷ 65536     		x = 0.9158935546875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 59768 ÷ 216
    59768 ÷ 65536     		y = 0.9119873046875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.9158935546875 × 2 - 1) × π
    0.831787109375 × 3.1415926535     		Λ = 2.61313627
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.9119873046875 × 2 - 1) × π
    -0.823974609375 × 3.1415926535     		Φ = -2.58859257948303
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.61313627} λ = 2.61313627}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-2.58859257948303))-π/2
    2×atan(0.0751256991648639)-π/2
    2×0.0749848426003408-π/2
    0.149969685200682-1.57079632675     		φ = -1.42082664
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.61313627} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 149.721680°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.42082664 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -81.407370°
  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 60024 KachelY 59768 2.61313627 -1.42082664 149.721680 -81.407370
    Oben rechts KachelX + 1 60025 KachelY 59768 2.61323215 -1.42082664 149.727173 -81.407370
    Unten links KachelX 60024 KachelY + 1 59769 2.61313627 -1.42084097 149.721680 -81.408191
    Unten rechts KachelX + 1 60025 KachelY + 1 59769 2.61323215 -1.42084097 149.727173 -81.408191
  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(-1.42082664--1.42084097) × R
    1.43299999999513e-05 × 6371000     		dl = 91.2964299996899m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.42082664--1.42084097) × R
    1.43299999999513e-05 × 6371000     		dr = 91.2964299996899m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.61313627-2.61323215) × cos(-1.42082664) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.149408159584459 × 6371000     		do = 91.2661954061834m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.61313627-2.61323215) × cos(-1.42084097) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.149393990414665 × 6371000     		du = 91.2575401478441m
  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(-1.42082664)-sin(-1.42084097))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.149408159584459-0.149393990414665)×R²
    abs(2.61323215-2.61313627)×1.41691697943536e-05×R²
    9.58799999999371e-05×1.41691697943536e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×1.41691697943536e-05×40589641000000     		ar = 8331.88272340251m²