Google Maps machte die Welt zu einem Quadrat aus Kacheln, und Web Mercator wurde zum Kartenstandard

Im Jahr 2005 stand Google Maps vor einem Rendering-Problem: eine nahtlose, schnelle, zoombare Weltkarte über gewöhnliche Webverbindungen. Die Lösung kombinierte zwei Entscheidungen, die heute als selbstverständlich gelten – eine Projektion im Mercator-Stil mit einer sphärischen Formel zu verwenden und die Karte nahe ±85° Breitengrad abzuschneiden, sodass die projizierte Welt exakt quadratisch ist.

Mit einer quadratischen Welt wird die Kachelung zu trivialer Arithmetik: Bei Zoomstufe 0 ist die gesamte Karte eine einzige Kachel von 256×256 Pixeln; jede Zoomstufe verdoppelt beide Achsen, sodass jede Kacheladresse ein Paar ganzer Zahlen ist und jede Zoomstufe die Auflösung vervierfacht. Kacheln können vorgerendert, zwischengespeichert und unabhängig abgerufen werden – die Eigenschaft, die das Verschieben und Zoomen sofort reagieren ließ. Googles eigene Dokumentation beschreibt noch heute die Basiskachel von 256×256 Pixeln und den ±85°-Abschnitt „um die resultierende Kartenform quadratisch zu machen, was eine einfachere Logik für die Kachelauswahl ermöglicht“.

Das Schema verbreitete sich durch Kompatibilität. Das EPSG-Register führt die Projektion als „WGS 84 / Pseudo-Mercator“ (EPSG:3857) mit dem Anwendungsbereich „Web-Mapping und Visualisierung“, verwendet von Google Maps, OpenStreetMap, Bing, ArcGIS und ESRI; Esri stellte ArcGIS Online im Jahr 2009 sogar auf dasselbe Mercator-basierte Kachelschema um, statt dagegen anzukämpfen.

Die Welt quadratisch machen; sie in Zweierpotenzen kacheln

Eine quadratische Welt macht jede Kacheladresse bei jeder Zoomstufe zu einfacher ganzzahliger Mathematik.

256×256-Kacheln in Zweierpotenzen lassen sich vorrendern, zwischenspeichern und streamen.

Jeder Konkurrent übernahm dasselbe Schema, sodass eine Projektion alle Webkarten abdeckt.

Die sphärische Formel hält lokale Formen und Richtungen auf Straßenebene brauchbar.

Wähle die Projektion, die die Technik trivial macht: eine quadratische Welt mit Kacheln in Zweierpotenzen verwandelt das Karten-Streaming in ganzzahlige Mathematik, und die Kompatibilität machte sie zum Standard.

Web Mercator (EPSG:3857) wurde zur Standardprojektion praktisch jeder Online-Karte – Google Maps, OpenStreetMap, Mapbox, Bing, CARTO und Esri – und das Kachelschema im Google-Stil ist die Grundlage für Raster- und Vektorkacheldienste. GIS-Werkzeuge warnen zwar weiterhin davor, es für Flächenberechnungen zu verwenden, doch für die Darstellung hat es gesiegt.