Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 22544 / 47120
↖ ↑ ↗
← S 61.648162°
W 56.162109°		 ← 290.05 m → S 61.648162°
W 56.156616°		 →
↑
290.07 m
↓
↑
290.07 m
↓
S 61.650771°
W 56.162109°		 ← 290.03 m →
84 133 m²		 S 61.650771°
W 56.156616°
↙ ↓ ↘

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 22544 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 47120 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.344001770019531 y=0.719001770019531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.344001770019531 × 216)
    floor (0.344001770019531 × 65536)
    floor (22544.5)     		tx = 22544
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.719001770019531 × 216)
    floor (0.719001770019531 × 65536)
    floor (47120.5)     		ty = 47120
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 22544 / 47120 ti = "16/22544/47120"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/22544/47120.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 22544 ÷ 216
    22544 ÷ 65536     		x = 0.343994140625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 47120 ÷ 216
    47120 ÷ 65536     		y = 0.718994140625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.343994140625 × 2 - 1) × π
    -0.31201171875 × 3.1415926535     		Λ = -0.98021372
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.718994140625 × 2 - 1) × π
    -0.43798828125 × 3.1415926535     		Φ = -1.37598076669409
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.98021372} λ = -0.98021372}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.37598076669409))-π/2
    2×atan(0.25259174071411)-π/2
    2×0.247416457053984-π/2
    0.494832914107969-1.57079632675     		φ = -1.07596341
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.98021372} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -56.162109°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.07596341 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -61.648162°
  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 22544 KachelY 47120 -0.98021372 -1.07596341 -56.162109 -61.648162
    Oben rechts KachelX + 1 22545 KachelY 47120 -0.98011785 -1.07596341 -56.156616 -61.648162
    Unten links KachelX 22544 KachelY + 1 47121 -0.98021372 -1.07600894 -56.162109 -61.650771
    Unten rechts KachelX + 1 22545 KachelY + 1 47121 -0.98011785 -1.07600894 -56.156616 -61.650771
  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(-1.07596341--1.07600894) × R
    4.55299999999603e-05 × 6371000     		dl = 290.071629999747m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.07596341--1.07600894) × R
    4.55299999999603e-05 × 6371000     		dr = 290.071629999747m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.98021372--0.98011785) × cos(-1.07596341) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.474884616648524 × 6371000     		do = 290.05371601005m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.98021372--0.98011785) × cos(-1.07600894) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.474844547567817 × 6371000     		du = 290.0292423056m
  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(-1.07596341)-sin(-1.07600894))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.474884616648524-0.474844547567817)×R²
    abs(-0.98011785--0.98021372)×4.0069080706584e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.0069080706584e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.0069080706584e-05×40589641000000     		ar = 84132.8046410148m²