Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 61957 / 12883
↖ ↑ ↗
← N 73.094621°
E160.339966°		 ← 177.61 m → N 73.094621°
E160.345459°		 →
↑
177.62 m
↓
↑
177.62 m
↓
N 73.093024°
E160.339966°		 ← 177.63 m →
31 550 m²		 N 73.093024°
E160.345459°
↙ ↓ ↘

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 61957 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 12883 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.945396423339844 y=0.196586608886719 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.945396423339844 × 216)
    floor (0.945396423339844 × 65536)
    floor (61957.5)     		tx = 61957
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.196586608886719 × 216)
    floor (0.196586608886719 × 65536)
    floor (12883.5)     		ty = 12883
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 61957 / 12883 ti = "16/61957/12883"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/61957/12883.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61957 ÷ 216
    61957 ÷ 65536     		x = 0.945388793945312
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 12883 ÷ 216
    12883 ÷ 65536     		y = 0.196578979492188
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.945388793945312 × 2 - 1) × π
    0.890777587890625 × 3.1415926535     		Λ = 2.79846033
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.196578979492188 × 2 - 1) × π
    0.606842041015625 × 3.1415926535     		Φ = 1.90645049788963
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.79846033} λ = 2.79846033}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.90645049788963))-π/2
    2×atan(6.72916118626645)-π/2
    2×1.42326907034552-π/2
    2.84653814069104-1.57079632675     		φ = 1.27574181
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.79846033} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.339966°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27574181 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 73.094621°
  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 61957 KachelY 12883 2.79846033 1.27574181 160.339966 73.094621
    Oben rechts KachelX + 1 61958 KachelY 12883 2.79855620 1.27574181 160.345459 73.094621
    Unten links KachelX 61957 KachelY + 1 12884 2.79846033 1.27571393 160.339966 73.093024
    Unten rechts KachelX + 1 61958 KachelY + 1 12884 2.79855620 1.27571393 160.345459 73.093024
  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(1.27574181-1.27571393) × R
    2.78799999999801e-05 × 6371000     		dl = 177.623479999873m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27574181-1.27571393) × R
    2.78799999999801e-05 × 6371000     		dr = 177.623479999873m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.79846033-2.79855620) × cos(1.27574181) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.290792011477715 × 6371000     		do = 177.612204224284m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.79846033-2.79855620) × cos(1.27571393) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.290818686566481 × 6371000     		du = 177.628497042266m
  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(1.27574181)-sin(1.27571393))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.290792011477715-0.290818686566481)×R²
    abs(2.79855620-2.79846033)×2.6675088765582e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.6675088765582e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.6675088765582e-05×40589641000000     		ar = 31549.5448000891m²