Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 37120 / 28928
↖ ↑ ↗
← N 20.632784°
E 23.906250°		 ← 571.67 m → N 20.632784°
E 23.911743°		 →
↑
571.67 m
↓
↑
571.67 m
↓
N 20.627643°
E 23.906250°		 ← 571.69 m →
326 812 m²		 N 20.627643°
E 23.911743°
↙ ↓ ↘

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 37120 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 28928 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.566413879394531 y=0.441413879394531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.566413879394531 × 216)
    floor (0.566413879394531 × 65536)
    floor (37120.5)     		tx = 37120
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.441413879394531 × 216)
    floor (0.441413879394531 × 65536)
    floor (28928.5)     		ty = 28928
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 37120 / 28928 ti = "16/37120/28928"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/37120/28928.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 37120 ÷ 216
    37120 ÷ 65536     		x = 0.56640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 28928 ÷ 216
    28928 ÷ 65536     		y = 0.44140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.56640625 × 2 - 1) × π
    0.1328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.41724277
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.44140625 × 2 - 1) × π
    0.1171875 × 3.1415926535     		Φ = 0.368155389082031
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.41724277} λ = 0.41724277}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.368155389082031))-π/2
    2×atan(1.44506656909631)-π/2
    2×0.965453172903975-π/2
    1.93090634580795-1.57079632675     		φ = 0.36011002
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.41724277} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.906250°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.36011002 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 20.632784°
  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 37120 KachelY 28928 0.41724277 0.36011002 23.906250 20.632784
    Oben rechts KachelX + 1 37121 KachelY 28928 0.41733865 0.36011002 23.911743 20.632784
    Unten links KachelX 37120 KachelY + 1 28929 0.41724277 0.36002029 23.906250 20.627643
    Unten rechts KachelX + 1 37121 KachelY + 1 28929 0.41733865 0.36002029 23.911743 20.627643
  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(0.36011002-0.36002029) × R
    8.97299999999546e-05 × 6371000     		dl = 571.669829999711m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.36011002-0.36002029) × R
    8.97299999999546e-05 × 6371000     		dr = 571.669829999711m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.41724277-0.41733865) × cos(0.36011002) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.935858060802633 × 6371000     		do = 571.670281511175m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.41724277-0.41733865) × cos(0.36002029) × R
    9.58799999999926e-05 × 0.935889675841095 × 6371000     		du = 571.689593604209m
  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(0.36011002)-sin(0.36002029))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.935858060802633-0.935889675841095)×R²
    abs(0.41733865-0.41724277)×3.16150384620517e-05×R²
    9.58799999999926e-05×3.16150384620517e-05×6371000²
    9.58799999999926e-05×3.16150384620517e-05×40589641000000     		ar = 326812.172937197m²