Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 34096 / 22000
↖ ↑ ↗
← N 50.792047°
E  7.294922°		 ← 386.10 m → N 50.792047°
E  7.300415°		 →
↑
386.15 m
↓
↑
386.15 m
↓
N 50.788575°
E  7.294922°		 ← 386.13 m →
149 097 m²		 N 50.788575°
E  7.300415°
↙ ↓ ↘

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 34096 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22000 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.520271301269531 y=0.335700988769531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.520271301269531 × 216)
    floor (0.520271301269531 × 65536)
    floor (34096.5)     		tx = 34096
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.335700988769531 × 216)
    floor (0.335700988769531 × 65536)
    floor (22000.5)     		ty = 22000
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 34096 / 22000 ti = "16/34096/22000"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/34096/22000.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 34096 ÷ 216
    34096 ÷ 65536     		x = 0.520263671875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22000 ÷ 216
    22000 ÷ 65536     		y = 0.335693359375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.520263671875 × 2 - 1) × π
    0.04052734375 × 3.1415926535     		Λ = 0.12732041
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.335693359375 × 2 - 1) × π
    0.32861328125 × 3.1415926535     		Φ = 1.03236907021753
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.12732041} λ = 0.12732041}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.03236907021753))-π/2
    2×atan(2.8077096230386)-π/2
    2×1.22864239093903-π/2
    2.45728478187806-1.57079632675     		φ = 0.88648846
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.12732041} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 7.294922°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88648846 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.792047°
  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 34096 KachelY 22000 0.12732041 0.88648846 7.294922 50.792047
    Oben rechts KachelX + 1 34097 KachelY 22000 0.12741628 0.88648846 7.300415 50.792047
    Unten links KachelX 34096 KachelY + 1 22001 0.12732041 0.88642785 7.294922 50.788575
    Unten rechts KachelX + 1 34097 KachelY + 1 22001 0.12741628 0.88642785 7.300415 50.788575
  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(0.88648846-0.88642785) × R
    6.06100000000165e-05 × 6371000     		dl = 386.146310000105m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88648846-0.88642785) × R
    6.06100000000165e-05 × 6371000     		dr = 386.146310000105m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.12732041-0.12741628) × cos(0.88648846) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.632136858881542 × 6371000     		do = 386.101462371053m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.12732041-0.12741628) × cos(0.88642785) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.632183821788368 × 6371000     		du = 386.130146740186m
  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(0.88648846)-sin(0.88642785))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.632136858881542-0.632183821788368)×R²
    abs(0.12741628-0.12732041)×4.69629068258204e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.69629068258204e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.69629068258204e-05×40589641000000     		ar = 149097.193207724m²