Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 24868 / 41252
↖ ↑ ↗
← S 42.179688°
W 43.395996°		 ← 452.62 m → S 42.179688°
W 43.390503°		 →
↑
452.60 m
↓
↑
452.60 m
↓
S 42.183759°
W 43.395996°		 ← 452.59 m →
204 847 m²		 S 42.183759°
W 43.390503°
↙ ↓ ↘

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 24868 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 41252 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.379463195800781 y=0.629463195800781 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.379463195800781 × 216)
    floor (0.379463195800781 × 65536)
    floor (24868.5)     		tx = 24868
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.629463195800781 × 216)
    floor (0.629463195800781 × 65536)
    floor (41252.5)     		ty = 41252
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 24868 / 41252 ti = "16/24868/41252"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/24868/41252.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 24868 ÷ 216
    24868 ÷ 65536     		x = 0.37945556640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 41252 ÷ 216
    41252 ÷ 65536     		y = 0.62945556640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.37945556640625 × 2 - 1) × π
    -0.2410888671875 × 3.1415926535     		Λ = -0.75740301
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.62945556640625 × 2 - 1) × π
    -0.2589111328125 × 3.1415926535     		Φ = -0.813393312753113
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.75740301} λ = -0.75740301}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.813393312753113))-π/2
    2×atan(0.443351081953994)-π/2
    2×0.417310945157912-π/2
    0.834621890315825-1.57079632675     		φ = -0.73617444
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.75740301} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -43.395996°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.73617444 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -42.179688°
  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 24868 KachelY 41252 -0.75740301 -0.73617444 -43.395996 -42.179688
    Oben rechts KachelX + 1 24869 KachelY 41252 -0.75730714 -0.73617444 -43.390503 -42.179688
    Unten links KachelX 24868 KachelY + 1 41253 -0.75740301 -0.73624548 -43.395996 -42.183759
    Unten rechts KachelX + 1 24869 KachelY + 1 41253 -0.75730714 -0.73624548 -43.390503 -42.183759
  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(-0.73617444--0.73624548) × R
    7.10400000000222e-05 × 6371000     		dl = 452.595840000141m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.73617444--0.73624548) × R
    7.10400000000222e-05 × 6371000     		dr = 452.595840000141m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.75740301--0.75730714) × cos(-0.73617444) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.741042677597335 × 6371000     		do = 452.619804524495m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.75740301--0.75730714) × cos(-0.73624548) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.740994975356219 × 6371000     		du = 452.59066857902m
  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(-0.73617444)-sin(-0.73624548))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.741042677597335-0.740994975356219)×R²
    abs(-0.75730714--0.75740301)×4.77022411161654e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.77022411161654e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.77022411161654e-05×40589641000000     		ar = 204847.247312032m²