Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 49232 / 49232
↖ ↑ ↗
← S 66.687784°
E 90.439453°		 ← 241.71 m → S 66.687784°
E 90.444946°		 →
↑
241.72 m
↓
↑
241.72 m
↓
S 66.689958°
E 90.439453°		 ← 241.69 m →
58 423 m²		 S 66.689958°
E 90.444946°
↙ ↓ ↘

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 49232 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 49232 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.751228332519531 y=0.751228332519531 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.751228332519531 × 216)
    floor (0.751228332519531 × 65536)
    floor (49232.5)     		tx = 49232
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.751228332519531 × 216)
    floor (0.751228332519531 × 65536)
    floor (49232.5)     		ty = 49232
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 49232 / 49232 ti = "16/49232/49232"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/49232/49232.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 49232 ÷ 216
    49232 ÷ 65536     		x = 0.751220703125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 49232 ÷ 216
    49232 ÷ 65536     		y = 0.751220703125
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.751220703125 × 2 - 1) × π
    0.50244140625 × 3.1415926535     		Λ = 1.57846623
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.751220703125 × 2 - 1) × π
    -0.50244140625 × 3.1415926535     		Φ = -1.57846623068921
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.57846623} λ = 1.57846623}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.57846623068921))-π/2
    2×atan(0.206291258886093)-π/2
    2×0.203437463788568-π/2
    0.406874927577137-1.57079632675     		φ = -1.16392140
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.57846623} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 90.439453°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.16392140 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -66.687784°
  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 49232 KachelY 49232 1.57846623 -1.16392140 90.439453 -66.687784
    Oben rechts KachelX + 1 49233 KachelY 49232 1.57856210 -1.16392140 90.444946 -66.687784
    Unten links KachelX 49232 KachelY + 1 49233 1.57846623 -1.16395934 90.439453 -66.689958
    Unten rechts KachelX + 1 49233 KachelY + 1 49233 1.57856210 -1.16395934 90.444946 -66.689958
  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(-1.16392140--1.16395934) × R
    3.79399999999031e-05 × 6371000     		dl = 241.715739999382m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.16392140--1.16395934) × R
    3.79399999999031e-05 × 6371000     		dr = 241.715739999382m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.57846623-1.57856210) × cos(-1.16392140) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.395741316516025 × 6371000     		do = 241.713956211682m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.57846623-1.57856210) × cos(-1.16395934) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.395706473575952 × 6371000     		du = 241.692674570014m
  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(-1.16392140)-sin(-1.16395934))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.395741316516025-0.395706473575952)×R²
    abs(1.57856210-1.57846623)×3.48429400734429e-05×R²
    9.58699999999979e-05×3.48429400734429e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×3.48429400734429e-05×40589641000000     		ar = 58423.4957474008m²