Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37890 / 37890
↖ ↑ ↗
← S 27.068909°
E 28.135986°		 ← 543.88 m → S 27.068909°
E 28.141479°		 →
↑
543.89 m
↓
↑
543.89 m
↓
S 27.073801°
E 28.135986°		 ← 543.86 m →
295 807 m²		 S 27.073801°
E 28.141479°
↙ ↓ ↘

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 37890 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 37890 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.578163146972656 y=0.578163146972656 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.578163146972656 × 216)
    floor (0.578163146972656 × 65536)
    floor (37890.5)     		tx = 37890
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.578163146972656 × 216)
    floor (0.578163146972656 × 65536)
    floor (37890.5)     		ty = 37890
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37890 / 37890 ti = "16/37890/37890"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37890/37890.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37890 ÷ 216
    37890 ÷ 65536     		x = 0.578155517578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 37890 ÷ 216
    37890 ÷ 65536     		y = 0.578155517578125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.578155517578125 × 2 - 1) × π
    0.15631103515625 × 3.1415926535     		Λ = 0.49106560
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.578155517578125 × 2 - 1) × π
    -0.15631103515625 × 3.1415926535     		Φ = -0.491065599707855
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.49106560} λ = 0.49106560}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.491065599707855))-π/2
    2×atan(0.61197392737371)-π/2
    2×0.54917736908426-π/2
    1.09835473816852-1.57079632675     		φ = -0.47244159
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.49106560} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 28.135986°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.47244159 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -27.068909°
  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 37890 KachelY 37890 0.49106560 -0.47244159 28.135986 -27.068909
    Oben rechts KachelX + 1 37891 KachelY 37890 0.49116147 -0.47244159 28.141479 -27.068909
    Unten links KachelX 37890 KachelY + 1 37891 0.49106560 -0.47252696 28.135986 -27.073801
    Unten rechts KachelX + 1 37891 KachelY + 1 37891 0.49116147 -0.47252696 28.141479 -27.073801
  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(-0.47244159--0.47252696) × R
    8.53699999999735e-05 × 6371000     		dl = 543.892269999831m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.47244159--0.47252696) × R
    8.53699999999735e-05 × 6371000     		dr = 543.892269999831m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.49106560-0.49116147) × cos(-0.47244159) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.890459869189236 × 6371000     		do = 543.881997776573m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.49106560-0.49116147) × cos(-0.47252696) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.890421017320484 × 6371000     		du = 543.858267530298m
  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(-0.47244159)-sin(-0.47252696))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.890459869189236-0.890421017320484)×R²
    abs(0.49116147-0.49106560)×3.88518687522987e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.88518687522987e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.88518687522987e-05×40589641000000     		ar = 295806.761213654m²