Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 42049 / 9281
↖ ↑ ↗
← N 77.987906°
E 50.982056°		 ← 127.12 m → N 77.987906°
E 50.987549°		 →
↑
127.17 m
↓
↑
127.17 m
↓
N 77.986762°
E 50.982056°		 ← 127.13 m →
16 165 m²		 N 77.986762°
E 50.987549°
↙ ↓ ↘

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 42049 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 9281 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.641624450683594 y=0.141624450683594 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.641624450683594 × 216)
    floor (0.641624450683594 × 65536)
    floor (42049.5)     		tx = 42049
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.141624450683594 × 216)
    floor (0.141624450683594 × 65536)
    floor (9281.5)     		ty = 9281
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 42049 / 9281 ti = "16/42049/9281"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/42049/9281.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 42049 ÷ 216
    42049 ÷ 65536     		x = 0.641616821289062
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 9281 ÷ 216
    9281 ÷ 65536     		y = 0.141616821289062
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.641616821289062 × 2 - 1) × π
    0.283233642578125 × 3.1415926535     		Λ = 0.88980473
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.141616821289062 × 2 - 1) × π
    0.716766357421875 × 3.1415926535     		Φ = 2.25178792275252
    Länge (λ) Λ (unverändert) 0.88980473} λ = 0.88980473}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.25178792275252))-π/2
    2×atan(9.50471434874164)-π/2
    2×1.46597102681566-π/2
    2.93194205363131-1.57079632675     		φ = 1.36114573
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 0.88980473} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 50.982056°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.36114573 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 77.987906°
  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 42049 KachelY 9281 0.88980473 1.36114573 50.982056 77.987906
    Oben rechts KachelX + 1 42050 KachelY 9281 0.88990060 1.36114573 50.987549 77.987906
    Unten links KachelX 42049 KachelY + 1 9282 0.88980473 1.36112577 50.982056 77.986762
    Unten rechts KachelX + 1 42050 KachelY + 1 9282 0.88990060 1.36112577 50.987549 77.986762
  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(1.36114573-1.36112577) × R
    1.99600000001521e-05 × 6371000     		dl = 127.165160000969m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.36114573-1.36112577) × R
    1.99600000001521e-05 × 6371000     		dr = 127.165160000969m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(0.88980473-0.88990060) × cos(1.36114573) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.208118159992095 × 6371000     		do = 127.116026838072m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(0.88980473-0.88990060) × cos(1.36112577) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.20813768290032 × 6371000     		du = 127.127951191651m
  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(1.36114573)-sin(1.36112577))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.208118159992095-0.20813768290032)×R²
    abs(0.88990060-0.88980473)×1.95229082254889e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.95229082254889e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.95229082254889e-05×40589641000000     		ar = 16165.4880732568m²