Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 26880 / 42752
↖ ↑ ↗
← S 47.989922°
W 32.343750°		 ← 408.78 m → S 47.989922°
W 32.338257°		 →
↑
408.76 m
↓
↑
408.76 m
↓
S 47.993598°
W 32.343750°		 ← 408.75 m →
167 087 m²		 S 47.993598°
W 32.338257°
↙ ↓ ↘

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 26880 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 42752 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.410163879394531 y=0.652351379394531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.410163879394531 × 216)
    floor (0.410163879394531 × 65536)
    floor (26880.5)     		tx = 26880
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.652351379394531 × 216)
    floor (0.652351379394531 × 65536)
    floor (42752.5)     		ty = 42752
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 26880 / 42752 ti = "16/26880/42752"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/26880/42752.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 26880 ÷ 216
    26880 ÷ 65536     		x = 0.41015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 42752 ÷ 216
    42752 ÷ 65536     		y = 0.65234375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.41015625 × 2 - 1) × π
    -0.1796875 × 3.1415926535     		Λ = -0.56450493
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.65234375 × 2 - 1) × π
    -0.3046875 × 3.1415926535     		Φ = -0.957204011613281
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.56450493} λ = -0.56450493}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.957204011613281))-π/2
    2×atan(0.383964948075839)-π/2
    2×0.366607092971331-π/2
    0.733214185942662-1.57079632675     		φ = -0.83758214
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.56450493} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.343750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.83758214 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -47.989922°
  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 26880 KachelY 42752 -0.56450493 -0.83758214 -32.343750 -47.989922
    Oben rechts KachelX + 1 26881 KachelY 42752 -0.56440906 -0.83758214 -32.338257 -47.989922
    Unten links KachelX 26880 KachelY + 1 42753 -0.56450493 -0.83764630 -32.343750 -47.993598
    Unten rechts KachelX + 1 26881 KachelY + 1 42753 -0.56440906 -0.83764630 -32.338257 -47.993598
  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(-0.83758214--0.83764630) × R
    6.41599999999798e-05 × 6371000     		dl = 408.763359999871m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.83758214--0.83764630) × R
    6.41599999999798e-05 × 6371000     		dr = 408.763359999871m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.56450493--0.56440906) × cos(-0.83758214) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.669261315892548 × 6371000     		do = 408.776626681266m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.56450493--0.56440906) × cos(-0.83764630) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.669213641895484 × 6371000     		du = 408.747507986912m
  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(-0.83758214)-sin(-0.83764630))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.669261315892548-0.669213641895484)×R²
    abs(-0.56440906--0.56450493)×4.76739970634021e-05×R²
    9.58699999999979e-05×4.76739970634021e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.76739970634021e-05×40589641000000     		ar = 167086.95614137m²