Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33936 / 22160
↖ ↑ ↗
← N 50.233152°
E  6.416016°		 ← 390.70 m → N 50.233152°
E  6.421509°		 →
↑
390.73 m
↓
↑
390.73 m
↓
N 50.229638°
E  6.416016°		 ← 390.73 m →
152 665 m²		 N 50.229638°
E  6.421509°
↙ ↓ ↘

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 33936 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 22160 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.517829895019531 y=0.338142395019531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.517829895019531 × 216)
    floor (0.517829895019531 × 65536)
    floor (33936.5)     		tx = 33936
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.338142395019531 × 216)
    floor (0.338142395019531 × 65536)
    floor (22160.5)     		ty = 22160
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33936 / 22160 ti = "16/33936/22160"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33936/22160.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33936 ÷ 216
    33936 ÷ 65536     		x = 0.517822265625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 22160 ÷ 216
    22160 ÷ 65536     		y = 0.338134765625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.517822265625 × 2 - 1) × π
    0.03564453125 × 3.1415926535     		Λ = 0.11198060
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.338134765625 × 2 - 1) × π
    0.32373046875 × 3.1415926535     		Φ = 1.01702926233911
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.11198060} λ = 0.11198060}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(1.01702926233911))-π/2
    2×atan(2.76496855484252)-π/2
    2×1.22376510995358-π/2
    2.44753021990717-1.57079632675     		φ = 0.87673389
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.11198060} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 6.416016°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.87673389 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 50.233152°
  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 33936 KachelY 22160 0.11198060 0.87673389 6.416016 50.233152
    Oben rechts KachelX + 1 33937 KachelY 22160 0.11207647 0.87673389 6.421509 50.233152
    Unten links KachelX 33936 KachelY + 1 22161 0.11198060 0.87667256 6.416016 50.229638
    Unten rechts KachelX + 1 33937 KachelY + 1 22161 0.11207647 0.87667256 6.421509 50.229638
  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(0.87673389-0.87667256) × R
    6.13299999999706e-05 × 6371000     		dl = 390.733429999813m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.87673389-0.87667256) × R
    6.13299999999706e-05 × 6371000     		dr = 390.733429999813m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.11198060-0.11207647) × cos(0.87673389) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.639665059288992 × 6371000     		do = 390.699595110032m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.11198060-0.11207647) × cos(0.87667256) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.63971219962142 × 6371000     		du = 390.728387848553m
  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(0.87673389)-sin(0.87667256))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.639665059288992-0.63971219962142)×R²
    abs(0.11207647-0.11198060)×4.71403324285857e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.71403324285857e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.71403324285857e-05×40589641000000     		ar = 152665.018087411m²