Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 16688 / 16688
↖ ↑ ↗
← S  3.337954°
E  3.339844°		 ← 1 219.57 m → S  3.337954°
E  3.350830°		 →
↑
1 219.54 m
↓
↑
1 219.54 m
↓
S  3.348922°
E  3.339844°		 ← 1 219.55 m →
1 487 298 m²		 S  3.348922°
E  3.350830°
↙ ↓ ↘

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 16688 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 16688 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.509292602539062 y=0.509292602539062 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.509292602539062 × 215)
    floor (0.509292602539062 × 32768)
    floor (16688.5)     		tx = 16688
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.509292602539062 × 215)
    floor (0.509292602539062 × 32768)
    floor (16688.5)     		ty = 16688
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 16688 / 16688 ti = "15/16688/16688"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/16688/16688.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 16688 ÷ 215
    16688 ÷ 32768     		x = 0.50927734375
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 16688 ÷ 215
    16688 ÷ 32768     		y = 0.50927734375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.50927734375 × 2 - 1) × π
    0.0185546875 × 3.1415926535     		Λ = 0.05829127
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.50927734375 × 2 - 1) × π
    -0.0185546875 × 3.1415926535     		Φ = -0.0582912699379883
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.05829127} λ = 0.05829127}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0582912699379883))-π/2
    2×atan(0.94337513060001)-π/2
    2×0.756269019944927-π/2
    1.51253803988985-1.57079632675     		φ = -0.05825829
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.05829127} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 3.339844°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.05825829 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -3.337954°
  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 16688 KachelY 16688 0.05829127 -0.05825829 3.339844 -3.337954
    Oben rechts KachelX + 1 16689 KachelY 16688 0.05848302 -0.05825829 3.350830 -3.337954
    Unten links KachelX 16688 KachelY + 1 16689 0.05829127 -0.05844971 3.339844 -3.348922
    Unten rechts KachelX + 1 16689 KachelY + 1 16689 0.05848302 -0.05844971 3.350830 -3.348922
  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(-0.05825829--0.05844971) × R
    0.000191420000000005 × 6371000     		dl = 1219.53682000003m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.05825829--0.05844971) × R
    0.000191420000000005 × 6371000     		dr = 1219.53682000003m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.05829127-0.05848302) × cos(-0.05825829) × R
    0.000191749999999997 × 0.998303465745026 × 6371000     		do = 1219.56669716514m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.05829127-0.05848302) × cos(-0.05844971) × R
    0.000191749999999997 × 0.99829230196068 × 6371000     		du = 1219.553059048m
  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(-0.05825829)-sin(-0.05844971))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998303465745026-0.99829230196068)×R²
    abs(0.05848302-0.05829127)×1.11637843451806e-05×R²
    0.000191749999999997×1.11637843451806e-05×6371000²
    0.000191749999999997×1.11637843451806e-05×40589641000000     		ar = 1487298.18008711m²