Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

Tele ← 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 → Makro
10 / 420 / 676
↖ ↑ ↗
← S 49.837983°
W 32.343750°		 ← 25.212 km → S 49.837983°
W 31.992188°		 →
↑
25.153 km
↓
↑
25.153 km
↓
S 50.064192°
W 32.343750°		 ← 25.094 km →
632.689 km²		 S 50.064192°
W 31.992188°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 10 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 420 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 676 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.41064453125 y=0.66064453125 und der Vergrößerungsstufe zoom=10 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.41064453125 × 210)
    floor (0.41064453125 × 1024)
    floor (420.5)     		tx = 420
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.66064453125 × 210)
    floor (0.66064453125 × 1024)
    floor (676.5)     		ty = 676
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 10 / 420 / 676 ti = "10/420/676"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/10/420/676.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 420 ÷ 210
    420 ÷ 1024     		x = 0.41015625
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 676 ÷ 210
    676 ÷ 1024     		y = 0.66015625
    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 -(0.66015625 × 2 - 1) × π
    -0.3203125 × 3.1415926535     		Φ = -1.00629139682422
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.56450493} λ = -0.56450493}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.00629139682422))-π/2
    2×atan(0.365572231021132)-π/2
    2×0.350479720227978-π/2
    0.700959440455956-1.57079632675     		φ = -0.86983689
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.56450493} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -32.343750°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -0.86983689 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -49.837983°
  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 420 KachelY 676 -0.56450493 -0.86983689 -32.343750 -49.837983
    Oben rechts KachelX + 1 421 KachelY 676 -0.55836901 -0.86983689 -31.992188 -49.837983
    Unten links KachelX 420 KachelY + 1 677 -0.56450493 -0.87378498 -32.343750 -50.064192
    Unten rechts KachelX + 1 421 KachelY + 1 677 -0.55836901 -0.87378498 -31.992188 -50.064192
  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(-0.86983689--0.87378498) × R
    0.00394809000000007 × 6371000     		dl = 25153.2813900005m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-0.86983689--0.87378498) × R
    0.00394809000000007 × 6371000     		dr = 25153.2813900005m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.56450493--0.55836901) × cos(-0.86983689) × R
    0.00613591999999996 × 0.644951208354603 × 6371000     		do = 25212.3980160171m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.56450493--0.55836901) × cos(-0.87378498) × R
    0.00613591999999996 × 0.641928965496643 × 6371000     		du = 25094.2526604477m
  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(-0.86983689)-sin(-0.87378498))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.644951208354603-0.641928965496643)×R²
    abs(-0.55836901--0.56450493)×0.00302224285795982×R²
    0.00613591999999996×0.00302224285795982×6371000²
    0.00613591999999996×0.00302224285795982×40589641000000     		ar = 632689491.959788m²