Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 33296 / 33296
↖ ↑ ↗
← S  2.899153°
E  2.900391°		 ← 610.01 m → S  2.899153°
E  2.905884°		 →
↑
610.02 m
↓
↑
610.02 m
↓
S  2.904639°
E  2.900391°		 ← 610 m →
372 117 m²		 S  2.904639°
E  2.905884°
↙ ↓ ↘

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 33296 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 33296 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.508064270019531 y=0.508064270019531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.508064270019531 × 216)
    floor (0.508064270019531 × 65536)
    floor (33296.5)     		tx = 33296
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.508064270019531 × 216)
    floor (0.508064270019531 × 65536)
    floor (33296.5)     		ty = 33296
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 33296 / 33296 ti = "16/33296/33296"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/33296/33296.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 33296 ÷ 216
    33296 ÷ 65536     		x = 0.508056640625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 33296 ÷ 216
    33296 ÷ 65536     		y = 0.508056640625
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.508056640625 × 2 - 1) × π
    0.01611328125 × 3.1415926535     		Λ = 0.05062137
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.508056640625 × 2 - 1) × π
    -0.01611328125 × 3.1415926535     		Φ = -0.0506213659987793
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.05062137} λ = 0.05062137}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.0506213659987793))-π/2
    2×atan(0.95063854647406)-π/2
    2×0.760098283344682-π/2
    1.52019656668936-1.57079632675     		φ = -0.05059976
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.05062137} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 2.900391°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.05059976 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -2.899153°
  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 33296 KachelY 33296 0.05062137 -0.05059976 2.900391 -2.899153
    Oben rechts KachelX + 1 33297 KachelY 33296 0.05071724 -0.05059976 2.905884 -2.899153
    Unten links KachelX 33296 KachelY + 1 33297 0.05062137 -0.05069551 2.900391 -2.904639
    Unten rechts KachelX + 1 33297 KachelY + 1 33297 0.05071724 -0.05069551 2.905884 -2.904639
  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(-0.05059976--0.05069551) × R
    9.57499999999986e-05 × 6371000     		dl = 610.023249999991m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.05059976--0.05069551) × R
    9.57499999999986e-05 × 6371000     		dr = 610.023249999991m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.05062137-0.05071724) × cos(-0.05059976) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.998720105258951 × 6371000     		do = 610.006025945267m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.05062137-0.05071724) × cos(-0.05069551) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.99871525782095 × 6371000     		du = 610.00306518942m
  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(-0.05059976)-sin(-0.05069551))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.998720105258951-0.99871525782095)×R²
    abs(0.05071724-0.05062137)×4.84743800155396e-06×R²
    9.58699999999979e-05×4.84743800155396e-06×6371000²
    9.58699999999979e-05×4.84743800155396e-06×40589641000000     		ar = 372116.955686047m²