Wer in den letzten zehn Jahren Google Maps, OpenStreetMap oder eine andere moderne Webkarte genutzt hat, hat jede Straße und jedes Gebäude wahrscheinlich als Vector Tile geladen gesehen. Das Format ist der unbesungene Held der modernen Webkartografie. Es sorgt dafür, dass Webkarten schnell laden, auf jedem Bildschirm scharf aussehen und Designer schöne gestylte Karten ausliefern können, ohne für jede Marke die gesamte Welt neu zu rendern.
Dieser Leitfaden erklärt, was ein Vector Tile ist, wie er funktioniert, warum er Raster Tiles für die meisten Anwendungsfälle abgelöst hat und wie MapAtlas sie in der Produktion ausliefert.
Die Ein-Satz-Definition
Ein Vector Tile ist eine kleine Binärdatei, die die geografischen Features für eine Kartenkachel auf einer bestimmten Zoomstufe enthält, kodiert als Daten statt als vorgerendertes Bild.
Der Teil "Daten statt Bild" ist der entscheidende Punkt. Bei einem Raster Tile hat der Server bereits entschieden, wie jeder Pixel aussieht. Bei einem Vector Tile empfängt der Client die zugrunde liegende Geometrie (Linien, Polygone, Punkte) und Labels und rendert sie on the fly in den vom Nutzer gewählten Style.
Wie Webkarten Tiles verwenden
Jede Webkarte teilt die Welt in ein Tile-Raster auf. Bei Zoom 0 passt die gesamte Welt in eine einzige Kachel. Bei Zoom 1 gibt es 4 Kacheln, bei Zoom 2 sind es 16 usw. Jede Kachel wird durch drei Zahlen identifiziert: Zoom (z), Spalte (x) und Zeile (y). Beim Panning oder Zoomen lädt die Kartenbibliothek nur die sichtbaren Kacheln, cached sie und verwirft die, die den Viewport verlassen haben.
Bei Raster Tiles rendert der Server ein PNG für jeden (z, x, y) vor. Das funktioniert, hat aber Einschränkungen: Der Style ist zum Render-Zeitpunkt festgelegt, jede Stiländerung bedeutet die Welt neu zu rendern, und die Bilder müssen in 1x und 2x Auflösung ausgeliefert werden, um auf Retina-Bildschirmen scharf zu wirken.
Vector Tiles drehen das Modell um. Der Server liefert Geometrie. Der Client rendert. Ein Tileset unterstützt beliebig viele Styles, sieht bei jedem DPI knackig aus und bleibt klein auf der Leitung.
Das MVT-Format
Der De-facto-Standard ist MVT, die Mapbox Vector Tile-Spezifikation. MVT ist eine Protocol-Buffers-Kodierung, die Features in benannte Layer organisiert, typischerweise:
transportation(Straßen, Eisenbahnen)buildings(Grundrisse)places(benannte Städte, Stadtteile)landuse(Parks, Wohngebiete, Gewerbeflächen)water(Ozeane, Seen, Flüsse)boundaries(Verwaltungsgebiete)
Jedes Feature in einem Layer hat eine Geometrie (Punkt, Linie, Polygon) und Attribute (Name, Typ, Wichtigkeit, Sprachvarianten). Geometriekoordinaten sind ganze Zahlen im kachelinternen Koordinatenraum, von 0 bis 4096, was MVT seine kompakte Größe verleiht.
MVT ist vollständig offen, herstellerneutral und wird von jedem großen Rendering-Engine unterstützt: Mapbox GL JS, MapLibre GL JS, OpenLayers, deck.gl sowie den iOS- und Android-Mapbox-SDKs.
Warum Vector Tiles Raster Tiles abgelöst haben
Es gibt fünf Gründe, warum moderne Webkarten nahezu universell Vector Tiles für den Basislayer verwenden:
Style-Flexibilität. Mit einem Tileset lässt sich ein helles Theme, ein dunkles Theme, ein druckoptimierter Style, ein Satellitenoverlay-Style und ein markenspezifischer Style für Marketing rendern. Kein erneutes serverseitiges Rendern.
Pixelscharf bei jedem DPI. Ein Raster Tile bei 1x wirkt auf einem Retina-Bildschirm unscharf. Ein Vector Tile wird clientseitig frisch in der nativen Auflösung des Geräts gerendert.
Kleinere Payloads. Eine komplexe urbane Kachel ist als MVT oft kleiner als als hochwertiges PNG, besonders nach gzip.
Interaktivität zur Laufzeit. Eine bestimmte Straße beim Hover-State hervorheben, nicht benötigte Layer ausblenden, Übergänge animieren und auf Feature-Klicks reagieren ist möglich, weil der Client weiß, was jeder Pixel darstellt.
Flüssiges Zoomen und Rotieren. Vektorgeometrie rotiert und skaliert ohne Aliasing. Raster Tiles wirken pixelig, wenn zwischen ganzzahligen Zoomstufen gezoomt oder die Karte rotiert wird.
Die Kosten sind clientseitige CPU- und GPU-Arbeit, kein Problem auf jedem Gerät der letzten Dekade.
Was zur Laufzeit gestylt wird
Ein Style-Dokument (typischerweise ein JSON in der Mapbox Style Spec, auch von MapLibre übernommen) beschreibt, wie jeder Layer gezeichnet werden soll. Beispiele für Änderungen ohne Berührung der Tile-Daten:
- Die Farbe jeder Straßenklasse
- Die Breite von Straßenlinien, variierend nach Zoom
- Welche Ortsbeschriftungen bei welchem Zoom angezeigt werden
- Schrift, Größe und Halo jedes Textlabels
- Sichtbarkeit ganzer Layer (alle Verwaltungsgrenzen mit einem Toggle ausblenden)
- Musterfüllungen, gestrichelte Linien, Verläufe, Blur-Effekte
Genau das macht gebrandete Karten möglich. Ein Design-Team kann ein Mapbox-Style-JSON, ein MapLibre-Style-JSON oder ein MapAtlas-Style-Preset liefern und dasselbe Tileset rendert in ihrer Markenidentität.
Caching und Performance
Vector Tiles lassen sich sehr gut cachen, weil sich die Geometrie der Welt nicht jede Minute ändert. CDN-Edge-Caches halten MVT-Kacheln typischerweise für Stunden oder Tage. Die Kartenbibliothek lädt Kacheln in Richtung der wahrscheinlichen Pan-Richtung des Nutzers vor und hält zuletzt angesehene Kacheln im Speicher. Das Ergebnis: Ein Nutzer, der durch eine Stadt scrollt, erlebt eine flüssige Erfahrung, weil die Kacheln für den nächsten Viewport meist bereits geladen sind.
Produktionsmäßige Tile-Services liefern Kacheln typischerweise unter einem Pfad wie /{z}/{x}/{y}.pbf aus (PBF ist die protobuf-Binärerweiterung). Eine moderne HTTP/2- oder HTTP/3-Verbindung multiplext Dutzende von Tile-Requests parallel.
Wo MapAtlas passt
MapAtlas liefert MVT-kompatible Vector Tiles für das Dynamic Maps-Produkt, mit EU-only-Hosting, kalkulierbaren Preisen und einem Tile-Schema, das für nachgelagertes Styling und KI-Annotierung ausgelegt ist. Dieselben Daten-Layer, die die sichtbare Karte antreiben (Places, Transportation, Buildings, Points of Interest), werden auch als strukturierte Daten über die Geocoding und Search APIs bereitgestellt, sodass ein Feature auf der Karte als typisierter JSON-Datensatz für eigene Logik abgerufen werden kann.
Für einen tieferen Einblick in den Rendering-Layer behandelt der Custom Map Styling-Leitfaden, wie ein markenkonformer Vector-Tile-Style von Anfang bis Ende ausgeliefert wird.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Vector Tile?
Ein Vector Tile ist eine kleine Binärdatei, die die geografischen Features (Straßen, Gebäude, Points of Interest, Labels) für eine einzelne Kartenkachel auf einer bestimmten Zoomstufe enthält. Anders als ein Raster Tile, der ein vorgerendertes PNG- oder JPG-Bild ist, enthält ein Vector Tile die zugrunde liegende Geometrie und Attribute als Daten. Der Browser oder der mobile Client rendert diese Daten zur Laufzeit in Pixel, sodass dieselbe Kachel unterschiedlich gestylt, gedreht und bei beliebiger Pixeldichte scharf angezeigt werden kann.
Was ist der Unterschied zwischen einem Vector Tile und einem Raster Tile?
Ein Raster Tile ist ein festes PNG- oder JPG-Bild, typischerweise 256x256 oder 512x512 Pixel, serverseitig vorgerendert mit einem fixen Style. Ein Vector Tile ist eine Binärdatei mit Geometrie und Attributen, die clientseitig in Pixel gerendert wird. Vector Tiles sind kleiner über die Leitung, unterstützen Restyling zur Laufzeit, sehen bei jedem Zoom und jeder DPI scharf aus und erlauben das Ein- und Ausblenden von Layern ohne erneuten Fetch. Der Tradeoff ist clientseitige CPU- und GPU-Arbeit, was auf jedem modernen Browser oder Smartphone kein Problem darstellt.
Was ist das MVT-Format?
MVT ist die Mapbox Vector Tile-Spezifikation, das De-facto-Standardformat für Vector Tiles. Es ist eine Protocol-Buffers (protobuf)-Kodierung geografischer Features für eine einzelne Kachel, organisiert in benannte Layer (z. B. roads, buildings, places). Das Format ist offen, herstellerneutral und wird von jedem modernen Karten-Renderer unterstützt (Mapbox GL, MapLibre, OpenLayers, deck.gl). MapAtlas liefert MVT-kompatible Tiles über seinen Dynamic-Maps-Endpoint aus.
Wie groß sind Vector Tiles?
Ein typischer urbaner Vector Tile auf Zoomstufe 14 ist zwischen 50 KB und 200 KB auf der Leitung, nach gzip oft auf 30 bis 100 KB komprimiert. Die Größe hängt von der Datendichte des Gebiets ab: Eine Kachel, die Paris-Mitte abdeckt, ist schwerer als eine, die den Atlantik abdeckt. Die meisten Produktionskarten erzielen flüssiges Panning und Zoomen, weil Tiles aggressiv gecacht, in Richtung der wahrscheinlichen Nutzerbewegung vorgeladen und auf der GPU gerendert werden.
