其二，洛河北岸地理形势的制约。这一区域内的洛河北岸地势西北高东南低，邙岭由洛河北岸向北地势逐渐升高的同时，又呈西高东低状，即由东向西地势逐渐升高。这一区域的等高线由西北向东南呈弧形扩散分布，等高线由160米逐渐递减至130米。位于西北隅的宫城居高临下，俯瞰全城，控制着全城制高点，既符合宫城“居高”的营建原则，又利于安全防御。如果郭城再向西发展形成中轴线对称布局，那么宫城西侧的全城制高点将成为里坊区，这样既不符合都城规划中的宫城“居高”原则，以彰显宫城建筑的宏大威严，也不利于宫城的安全防御。此外，如果郭城里坊区再向西发展，宫城内的引水系统谷水支渠势必要经过里坊区，这样也不利于宫城和皇城的用水安全。
    其三，洛河河道的影响。都城西南面洛河从西南向东北流入都城，郭城西垣逐洛河之势而曲折。《元和郡县图志》记载：“洛水，在县西南三里。西自苑内上阳南弥漫东流，宇文恺筑斜堤束令东北流。当水中，捺堰九折，形如偃月，谓之月陂，今虽渐坏，尚有存者。”(15)《河南志》中亦有相似记载(16)。这一区域地势略呈西高东低状，洛河东岸地段无险可守以致洛河曾弥漫东流。如果郭城向西扩展形成中轴线对称布局，整个郭城西南部的里坊区将置于洛河河道和洛河行洪区内，不但可居之地甚少，而且将给这一区域的里坊带来很大的水患威胁。
    由此，东都城的这种非对称布局是由地理形势所决定，是应地形地貌的特点而最终形成的。虽然东都城的轴线偏西，宫城和皇城偏于郭城西北部，但其规划设计仍体现了中国古代都城规划设计的基本原则。首先体现了“居中”的设计理念。隋唐之前的都城轴线大多也不是严谨的居中设置，但相对于宫城本身却都是严谨的“居中”对称布局，以体现“王者必居天下之中”的思想。东都城的宫城和皇城虽偏于郭城西北隅，但其内部结构也充分体现了“居中”的设计思想，宫城正殿、宫城正门、皇城正门构成了宫城和皇城的中轴线对称布局。其次，符合宫城“居高”的设计原则。宫城在都城中的“居高”设计原则不但体现了皇权的“至高无上”，也是安全防御的需要。无论是从“居高”的设计原则，还是从安全防御的角度考虑，宫城的位置都应置于都城西北部的高地上。
    综上所述，形成东都城这种非对称形制布局的决定性因素是受山川地理形势的制约，同时也充分兼顾了中国古代都城规划设计的基本原则，并与秦汉、魏晋以至南北朝都城的发展模式一脉相承。
    三、宫城与皇城的布局特色
    （一）以宫城洛城为中心的拱围布局模式
    东都城的规划设计效法秦咸阳城“以天为则”设都的营建理念，宫室建筑追求与天同构，法天象而立宫。《新唐书》记载：“皇城……曲折以象南宫垣，名曰太微城。宫城在皇城北，……以象北辰藩卫，曰紫微城，武后号太初宫。”(17)《河南志》记载：“宫城曰紫微城，其城象紫微宫，因以名”；“皇城曰太微城，形制曲折，上应太微宫星之度，因以名，亦号南城”(18)。东都城的宫城以洛城为中心，北面三重小城，东西各两重小城，南与皇城一同对洛城形成拱围之势(19)。这种形制布局形象地反映了周秦以来以北极为天中而众星拱之的“象天立宫”规划思想，并对其后北宋时期“回”字形宫城、皇城布局模式的确立产生了深远影响。
    （二）宫城之南建皇城的布局模式
    皇城是在魏晋南北朝时期宫城之南布置府寺的基础上，将官署整齐布置并筑城而形成的。《长安志》记载：“自两汉以后，至于晋、齐、梁、陈，并有人家在宫阙之间，隋文帝以为不便于民，于是皇城之内，唯列府寺，不使杂人居止，公私有便，风俗齐肃，实隋文新意也。”(20)这种在宫城之南新建皇城的布局不仅是功能区的划分，也是封建等级制度的体现。《河南志》记载：“刘仁轨谓御史狄仁杰曰：古之陂池、台榭，皆在深宫重城之内，不欲外人见之，恐伤百姓之心也。”(21)由此可见，将宫城、皇城置于郭城之北部，将其与里坊居民分离，其用意十分明了。
    隋唐时期这种将宫城和皇城置于都城北部，并在宫城之南建皇城的布局模式是都城形制布局上的一种创新，同时也是对曹魏邺城和北魏洛阳城布局模式的继承和发展。
    （三）宫城和皇城的防御布局模式
    东都城的宫城和皇城有着非常严密的防御体系。其一，宫城和皇城位于郭城西北部高地之上，北依邙山，西连禁苑，南临洛河，有着天然的安全屏障，非常利于防御。其二，宫城北面的三重小城，及东西两面各两重小城，南与皇城一同对宫城构成拱围之势，形成了严密的防御网。其三，宫城和皇城之东构筑了东城和含嘉城(22)，与宫城和皇城一同形成了更为牢固的安全防御体系。
    东都城的宫城、皇城和东城城垣除宫城洛城的东西垣宽仅3米外，其余各城垣宽度均在8～11米之间，且城垣外侧多有包砖，非常坚固(23)。近年还在东城东垣外侧和圆璧城北垣外侧发现了马面设施，其防御措施异常严密。而郭城城垣规模却很小。《资治通鉴》记载：“初，隋炀帝作东都，无外城，仅有短垣而已，至是，凤阁侍郎李昭德始筑之。”(24)考古发掘工作证实，隋代郭城南垣和东垣宽仅2.2米，而且没有发现包砖痕迹；唐代的郭城城垣宽度也仅为3米(25)。《资治通鉴》记载，唐武德四年，“秦王世民围洛阳宫城，城中守御甚严，……世民四面攻之，昼夜不息，旬余不克”(26)。宫城和皇城防御之坚固由此可见一斑。《隋书·李密传》记载：“长白山贼孟让掠东都，烧丰都市而归。……武贲郎将裴仁基以武牢归密，因遣仁基与孟让率兵二万余人袭回洛仓，破之，烧天津桥，遂纵兵大掠。”(27)据此可以看出，东都城的郭城在战争中基本上是起不到防御作用的，宫城和皇城则是防御的重点。宫城和皇城的防御不但有地形地势之利，而且有严密坚固的城防布局。
    （四）宫城和皇城的布局模块分割关系
    东都城宫城和皇城的布局以模块计算，其面积有一定的倍数关系。经考古发掘和实地测量可知：宫城洛城四面城垣的长度均为1040米，即洛城呈边长为1040米的正方形；皇城南垣东西长2100米，曜仪城北垣东西长2100米，皇城西垣、西夹城西垣、玄武城西垣和曜仪城西垣南北总长约2100米，皇城东垣、东夹城东垣、玄武城东垣、曜仪城东垣南北总长约2100米，即洛城与其北面二重小城、东西各二重小城，南与皇城组成了边长为2100米的正方形，宫城及诸小城（圆璧城除外）和皇城面积正好是宫城洛城部分面积的4倍，而洛城的面积又正好是一个里坊面积的4倍(28)。由此分析，东都城的布局规划存在一定的模数关系：以一个里坊为模块，放大4倍为宫城洛城的面积，放大8倍为宫城和皇城的面积。
    按照模块分割的布局形式分析，宫城北面的圆璧城不在宫城和皇城组成的模块分割范围之内。同时可以看出，洛城西、东、北面的各二重小城布局也较整齐，内侧小城都较宽，东、西隔城东西均宽350米，玄武城南北宽280米；外侧小城都较窄，东、西夹城东西均宽180米，曜仪城南北宽130米。由此推断，在东都城最初的规划设计中可能没有圆璧城，它是由于地理形势的需要而后加的。由于宫城建在洛河北岸的二级台地上，宫城曜仪城北垣至二级台地和三级台地的交界线还有南北宽约500米的空间。为了占据制高点从而加强宫城的安全防御，在二级台地和三级台地交界线上即三级台地的南沿修筑城垣，便形成了不规则的圆璧城。圆璧城西垣宽450米，东垣宽530米，北垣是沿着三级台地的南沿修筑而成。
    然而，规划设计时为何不将宫城整体北移而形成较为规整的模块分割布局？这也是因地理形势的限制。宫城南垣和宫城正门是沿着洛河北岸二级台地和一级台地的交界线即二级台地的南沿修筑的，这样宫城南垣和宫城正门居高临下，彰显出宫城建筑的雄伟和壮观，也是宫城建筑“居高”原则的要求。因此宫城不能北移，只能在曜仪城北侧加筑一重不规则的圆璧城。由此也可看出，东都城形制布局的最终决定因素是地形地势。