Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 61995 / 13033
↖ ↑ ↗
← N 72.853361°
E160.548706°		 ← 180.07 m → N 72.853361°
E160.554199°		 →
↑
180.04 m
↓
↑
180.04 m
↓
N 72.851742°
E160.548706°		 ← 180.09 m →
32 422 m²		 N 72.851742°
E160.554199°
↙ ↓ ↘

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 61995 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13033 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.945976257324219 y=0.198875427246094 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.945976257324219 × 216)
    floor (0.945976257324219 × 65536)
    floor (61995.5)     		tx = 61995
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.198875427246094 × 216)
    floor (0.198875427246094 × 65536)
    floor (13033.5)     		ty = 13033
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 61995 / 13033 ti = "16/61995/13033"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/61995/13033.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 61995 ÷ 216
    61995 ÷ 65536     		x = 0.945968627929688
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13033 ÷ 216
    13033 ÷ 65536     		y = 0.198867797851562
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.945968627929688 × 2 - 1) × π
    0.891937255859375 × 3.1415926535     		Λ = 2.80210353
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.198867797851562 × 2 - 1) × π
    0.602264404296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.89206942800362
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.80210353} λ = 2.80210353}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.89206942800362))-π/2
    2×atan(6.63308117157016)-π/2
    2×1.42116367491713-π/2
    2.84232734983425-1.57079632675     		φ = 1.27153102
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.80210353} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 160.548706°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.27153102 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 72.853361°
  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 61995 KachelY 13033 2.80210353 1.27153102 160.548706 72.853361
    Oben rechts KachelX + 1 61996 KachelY 13033 2.80219940 1.27153102 160.554199 72.853361
    Unten links KachelX 61995 KachelY + 1 13034 2.80210353 1.27150276 160.548706 72.851742
    Unten rechts KachelX + 1 61996 KachelY + 1 13034 2.80219940 1.27150276 160.554199 72.851742
  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(1.27153102-1.27150276) × R
    2.82600000001132e-05 × 6371000     		dl = 180.044460000721m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.27153102-1.27150276) × R
    2.82600000001132e-05 × 6371000     		dr = 180.044460000721m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.80210353-2.80219940) × cos(1.27153102) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.29481824774026 × 6371000     		do = 180.071380092577m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.80210353-2.80219940) × cos(1.27150276) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.294845251560145 × 6371000     		du = 180.087873695506m
  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(1.27153102)-sin(1.27150276))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.29481824774026-0.294845251560145)×R²
    abs(2.80219940-2.80210353)×2.70038198849076e-05×R²
    9.58699999999979e-05×2.70038198849076e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×2.70038198849076e-05×40589641000000     		ar = 32422.3391831524m²