Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 17684 / 11028
↖ ↑ ↗
← N 50.597186°
E 14.282227°		 ← 775.46 m → N 50.597186°
E 14.293213°		 →
↑
775.48 m
↓
↑
775.48 m
↓
N 50.590212°
E 14.282227°		 ← 775.57 m →
601 395 m²		 N 50.590212°
E 14.293213°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 17684 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 11028 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.539688110351562 y=0.336563110351562 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.539688110351562 × 215)
    floor (0.539688110351562 × 32768)
    floor (17684.5)     		tx = 17684
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.336563110351562 × 215)
    floor (0.336563110351562 × 32768)
    floor (11028.5)     		ty = 11028
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 17684 / 11028 ti = "15/17684/11028"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/17684/11028.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 17684 ÷ 215
    17684 ÷ 32768     		x = 0.5396728515625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 11028 ÷ 215
    11028 ÷ 32768     		y = 0.3365478515625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.5396728515625 × 2 - 1) × π
    0.079345703125 × 3.1415926535     		Λ = 0.24927188
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.3365478515625 × 2 - 1) × π
    0.326904296875 × 3.1415926535     		Φ = 1.02700013746008
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.24927188} λ = 0.24927188}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.02700013746008))-π/2
    2×atan(2.79267561327728)-π/2
    2×1.22694190937237-π/2
    2.45388381874475-1.57079632675     		φ = 0.88308749
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.24927188} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 14.282227°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.88308749 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.597186°
  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 17684 KachelY 11028 0.24927188 0.88308749 14.282227 50.597186
    Oben rechts KachelX + 1 17685 KachelY 11028 0.24946363 0.88308749 14.293213 50.597186
    Unten links KachelX 17684 KachelY + 1 11029 0.24927188 0.88296577 14.282227 50.590212
    Unten rechts KachelX + 1 17685 KachelY + 1 11029 0.24946363 0.88296577 14.293213 50.590212
  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(0.88308749-0.88296577) × R
    0.000121719999999992 × 6371000     		dl = 775.478119999948m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.88308749-0.88296577) × R
    0.000121719999999992 × 6371000     		dr = 775.478119999948m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.24927188-0.24946363) × cos(0.88308749) × R
    0.000191749999999991 × 0.634768462548737 × 6371000     		do = 775.458068511654m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.24927188-0.24946363) × cos(0.88296577) × R
    0.000191749999999991 × 0.634862511182343 × 6371000     		du = 775.572962013876m
  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(0.88308749)-sin(0.88296577))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.634768462548737-0.634862511182343)×R²
    abs(0.24946363-0.24927188)×9.40486336067359e-05×R²
    0.000191749999999991×9.40486336067359e-05×6371000²
    0.000191749999999991×9.40486336067359e-05×40589641000000     		ar = 601395.314549806m²