Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 31232 / 27136
↖ ↑ ↗
← N 29.535229°
W  8.437500°		 ← 531.47 m → N 29.535229°
W  8.432007°		 →
↑
531.47 m
↓
↑
531.47 m
↓
N 29.530450°
W  8.437500°		 ← 531.50 m →
282 468 m²		 N 29.530450°
W  8.432007°
↙ ↓ ↘

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 31232 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 27136 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.476570129394531 y=0.414070129394531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.476570129394531 × 216)
    floor (0.476570129394531 × 65536)
    floor (31232.5)     		tx = 31232
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.414070129394531 × 216)
    floor (0.414070129394531 × 65536)
    floor (27136.5)     		ty = 27136
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 31232 / 27136 ti = "16/31232/27136"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/31232/27136.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 31232 ÷ 216
    31232 ÷ 65536     		x = 0.4765625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 27136 ÷ 216
    27136 ÷ 65536     		y = 0.4140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.4765625 × 2 - 1) × π
    -0.046875 × 3.1415926535     		Λ = -0.14726216
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.4140625 × 2 - 1) × π
    0.171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.539961237320313
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.14726216} λ = -0.14726216}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.539961237320313))-π/2
    2×atan(1.71594034644969)-π/2
    2×1.04314166399364-π/2
    2.08628332798729-1.57079632675     		φ = 0.51548700
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.14726216} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -8.437500°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.51548700 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 29.535229°
  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 31232 KachelY 27136 -0.14726216 0.51548700 -8.437500 29.535229
    Oben rechts KachelX + 1 31233 KachelY 27136 -0.14716628 0.51548700 -8.432007 29.535229
    Unten links KachelX 31232 KachelY + 1 27137 -0.14726216 0.51540358 -8.437500 29.530450
    Unten rechts KachelX + 1 31233 KachelY + 1 27137 -0.14716628 0.51540358 -8.432007 29.530450
  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(0.51548700-0.51540358) × R
    8.34200000000562e-05 × 6371000     		dl = 531.468820000358m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.51548700-0.51540358) × R
    8.34200000000562e-05 × 6371000     		dr = 531.468820000358m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.14726216--0.14716628) × cos(0.51548700) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.870052754632841 × 6371000     		do = 531.473012845507m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.14726216--0.14716628) × cos(0.51540358) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.870093874213835 × 6371000     		du = 531.498130802414m
  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(0.51548700)-sin(0.51540358))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.870052754632841-0.870093874213835)×R²
    abs(-0.14716628--0.14726216)×4.11195809936205e-05×R²
    9.58799999999926e-05×4.11195809936205e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×4.11195809936205e-05×40589641000000     		ar = 282468.009868221m²