Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 62214 / 13578
↖ ↑ ↗
← N 71.948374°
E161.751709°		 ← 189.29 m → N 71.948374°
E161.757202°		 →
↑
189.28 m
↓
↑
189.28 m
↓
N 71.946671°
E161.751709°		 ← 189.30 m →
35 830 m²		 N 71.946671°
E161.757202°
↙ ↓ ↘

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 62214 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13578 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.949317932128906 y=0.207191467285156 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.949317932128906 × 216)
    floor (0.949317932128906 × 65536)
    floor (62214.5)     		tx = 62214
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.207191467285156 × 216)
    floor (0.207191467285156 × 65536)
    floor (13578.5)     		ty = 13578
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 62214 / 13578 ti = "16/62214/13578"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/62214/13578.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 62214 ÷ 216
    62214 ÷ 65536     		x = 0.949310302734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13578 ÷ 216
    13578 ÷ 65536     		y = 0.207183837890625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.949310302734375 × 2 - 1) × π
    0.89862060546875 × 3.1415926535     		Λ = 2.82309989
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.207183837890625 × 2 - 1) × π
    0.58563232421875 × 3.1415926535     		Φ = 1.83981820741776
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.82309989} λ = 2.82309989}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.83981820741776))-π/2
    2×atan(6.29539370111638)-π/2
    2×1.4132661685836-π/2
    2.8265323371672-1.57079632675     		φ = 1.25573601
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.82309989} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 161.751709°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.25573601 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 71.948374°
  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 62214 KachelY 13578 2.82309989 1.25573601 161.751709 71.948374
    Oben rechts KachelX + 1 62215 KachelY 13578 2.82319577 1.25573601 161.757202 71.948374
    Unten links KachelX 62214 KachelY + 1 13579 2.82309989 1.25570630 161.751709 71.946671
    Unten rechts KachelX + 1 62215 KachelY + 1 13579 2.82319577 1.25570630 161.757202 71.946671
  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(1.25573601-1.25570630) × R
    2.97099999999606e-05 × 6371000     		dl = 189.282409999749m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.25573601-1.25570630) × R
    2.97099999999606e-05 × 6371000     		dr = 189.282409999749m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.82309989-2.82319577) × cos(1.25573601) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.309873819654169 × 6371000     		do = 189.286881348878m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.82309989-2.82319577) × cos(1.25570630) × R
    9.58799999999371e-05 × 0.309902067122576 × 6371000     		du = 189.304136356761m
  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(1.25573601)-sin(1.25570630))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.309873819654169-0.309902067122576)×R²
    abs(2.82319577-2.82309989)×2.82474684067946e-05×R²
    9.58799999999371e-05×2.82474684067946e-05×6371000²
    9.58799999999371e-05×2.82474684067946e-05×40589641000000     		ar = 35830.3101204589m²