Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 36992 / 36993
↖ ↑ ↗
← S 22.598797°
E 23.203125°		 ← 563.89 m → S 22.598797°
E 23.208618°		 →
↑
563.90 m
↓
↑
563.90 m
↓
S 22.603869°
E 23.203125°		 ← 563.87 m →
317 970 m²		 S 22.603869°
E 23.208618°
↙ ↓ ↘

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 36992 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 36993 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.564460754394531 y=0.564476013183594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.564460754394531 × 216)
    floor (0.564460754394531 × 65536)
    floor (36992.5)     		tx = 36992
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.564476013183594 × 216)
    floor (0.564476013183594 × 65536)
    floor (36993.5)     		ty = 36993
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 36992 / 36993 ti = "16/36992/36993"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/36992/36993.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 36992 ÷ 216
    36992 ÷ 65536     		x = 0.564453125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 36993 ÷ 216
    36993 ÷ 65536     		y = 0.564468383789062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.564453125 × 2 - 1) × π
    0.12890625 × 3.1415926535     		Λ = 0.40497093
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.564468383789062 × 2 - 1) × π
    -0.128936767578125 × 3.1415926535     		Φ = -0.405066801789475
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.40497093} λ = 0.40497093}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-0.405066801789475))-π/2
    2×atan(0.666932257102123)-π/2
    2×0.58818645131087-π/2
    1.17637290262174-1.57079632675     		φ = -0.39442342
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.40497093} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 23.203125°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.39442342 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -22.598797°
  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 36992 KachelY 36993 0.40497093 -0.39442342 23.203125 -22.598797
    Oben rechts KachelX + 1 36993 KachelY 36993 0.40506680 -0.39442342 23.208618 -22.598797
    Unten links KachelX 36992 KachelY + 1 36994 0.40497093 -0.39451193 23.203125 -22.603869
    Unten rechts KachelX + 1 36993 KachelY + 1 36994 0.40506680 -0.39451193 23.208618 -22.603869
  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(-0.39442342--0.39451193) × R
    8.85099999999861e-05 × 6371000     		dl = 563.897209999911m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.39442342--0.39451193) × R
    8.85099999999861e-05 × 6371000     		dr = 563.897209999911m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.40497093-0.40506680) × cos(-0.39442342) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.923218283633767 × 6371000     		do = 563.890436683884m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.40497093-0.40506680) × cos(-0.39451193) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.923184267753796 × 6371000     		du = 563.869660200412m
  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(-0.39442342)-sin(-0.39451193))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.923218283633767-0.923184267753796)×R²
    abs(0.40506680-0.40497093)×3.40158799713164e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.40158799713164e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.40158799713164e-05×40589641000000     		ar = 317970.386298666m²