Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 29697 / 13311
↖ ↑ ↗
← N 31.961483°
E146.260986°		 ← 1 036.44 m → N 31.961483°
E146.271973°		 →
↑
1 036.50 m
↓
↑
1 036.50 m
↓
N 31.952162°
E146.260986°		 ← 1 036.55 m →
1 074 326 m²		 N 31.952162°
E146.271973°
↙ ↓ ↘

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 29697 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 13311 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.906295776367188 y=0.406234741210938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.906295776367188 × 215)
    floor (0.906295776367188 × 32768)
    floor (29697.5)     		tx = 29697
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.406234741210938 × 215)
    floor (0.406234741210938 × 32768)
    floor (13311.5)     		ty = 13311
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 29697 / 13311 ti = "15/29697/13311"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/29697/13311.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 29697 ÷ 215
    29697 ÷ 32768     		x = 0.906280517578125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 13311 ÷ 215
    13311 ÷ 32768     		y = 0.406219482421875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.906280517578125 × 2 - 1) × π
    0.81256103515625 × 3.1415926535     		Λ = 2.55273578
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.406219482421875 × 2 - 1) × π
    0.18756103515625 × 3.1415926535     		Φ = 0.58924037012973
    Länge (λ) Λ (unverändert) 2.55273578} λ = 2.55273578}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(0.58924037012973))-π/2
    2×atan(1.80261857226465)-π/2
    2×1.06431472433849-π/2
    2.12862944867697-1.57079632675     		φ = 0.55783312
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 2.55273578} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 146.260986°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 0.55783312 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 31.961483°
  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 29697 KachelY 13311 2.55273578 0.55783312 146.260986 31.961483
    Oben rechts KachelX + 1 29698 KachelY 13311 2.55292753 0.55783312 146.271973 31.961483
    Unten links KachelX 29697 KachelY + 1 13312 2.55273578 0.55767043 146.260986 31.952162
    Unten rechts KachelX + 1 29698 KachelY + 1 13312 2.55292753 0.55767043 146.271973 31.952162
  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(0.55783312-0.55767043) × R
    0.00016268999999991 × 6371000     		dl = 1036.49798999943m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(0.55783312-0.55767043) × R
    0.00016268999999991 × 6371000     		dr = 1036.49798999943m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(2.55273578-2.55292753) × cos(0.55783312) × R
    0.000191749999999935 × 0.84840413777434 × 6371000     		do = 1036.44379456719m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(2.55273578-2.55292753) × cos(0.55767043) × R
    0.000191749999999935 × 0.848490246343458 × 6371000     		du = 1036.54898817499m
  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(0.55783312)-sin(0.55767043))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.84840413777434-0.848490246343458)×R²
    abs(2.55292753-2.55273578)×8.61085691179486e-05×R²
    0.000191749999999935×8.61085691179486e-05×6371000²
    0.000191749999999935×8.61085691179486e-05×40589641000000     		ar = 1074326.4286677m²