天象亦为星象，泛指日月星辰运行中的各种天文现象。远古时代，面对莽莽上苍，在人们的心目中充满了神秘色彩，上天既神圣又令人敬畏。《易经·系辞上》说：“在天成象，在地成形，变化见矣。”讲的就是天象和大地的形成与变化。古人认为天与地之间有着某种必然联系，世间人事，均上酌天象，即人与自然之间是相互感应与相通的，所以不仅古代的占星者往往依据天象占验人事之吉凶，而且古代的都城也往往参照天象之格局制定城市规划。《吴越春秋·勾践归国外传》在谈到范蠡为勾践筑越都时说：“范蠡乃观天文，拟法于紫宫，筑作小城。周千一百二十步，一圆三方。西北立龙飞翼之楼，以象天门。东南伏漏石窦，以象地户。陵门四达，以象八风。”可见模拟上天建城的观念早在先秦之际即以形成。
为了解天象对古代都城规划的影响，首先应了解人类对天象的认识过程。人类对天象的认识大致可分为两个阶段。第一阶段是地对天的关系，第二阶段则是天对地的关系。
远古之际，我们的先人为了生存的需要，在与险恶的环境斗争中，通过长期的观察、学习，逐渐加深了对各种自然现象和宇宙的基本认识，于是形成了原始的宇宙观。在我国古代的文化观念中，整个世界被分为三大系统，即天、地、人，《周易·说卦》：“立天之道，曰阴与阳；立地之道，曰柔与刚；立人之道，曰仁与义；”天、地、人三者又称为“三才”。其中的“天”浩淼遥远，也最令人迷茫，雨雪雷电的产生，日月星辰的东升西落，在古人看来都非常神秘奥妙，所以古人对天象的认识也最为深刻。
天空众星列布，各有所属，日月星辰都是物质的存在，并没有意志。远古之际，为了解释各种天文现象，我们的先人对宇宙产生出了各种虚幻的联想，由于受科学发展水平的制约，人们对天、地关系作出了种种荒诞而幼稚的解释，认为有一种超自然的力量在支配着自然界与人类的命运，这种超自然的力量就是神，如传说中的雷神、风神、雨神等等都是。
神这种观念的出现反映了我国古人对自然力的认识与崇拜，但谁来指挥这些神呢？随着时间的推移，在古人的心目中又产生了天帝这个最高之神。天帝就是上帝，在上古文献中，天与帝往往是同义词，也就是说天帝就是上天。《诗经·大雅·云汉》说：“昊天上帝，则不我遗。胡不相畏，先祖于摧。”“群公先正，则不我闻。昊天上帝，宁俾我遯。”“祈年孔夙，方社不莫。昊天上帝，则我不虞。敬恭明神，宜无悔怒。”在这首诗中，昊天与上帝多次一起相提并论，这里的昊天与上帝就是天帝。其实古代的上天除了昊天上帝一名之外，还有很多称呼，如上天、皇天、昊天、皇天大帝等，但名气最大的则是唐代以后才出现的玉皇大帝。
古人认为：“天之为言镇也。居高理下，为人镇也。地者，元气之所生，万物之祖也。”（《白虎通义》卷九）可见在人们的心目中天具有绝对的权威。天在这里不仅具有了意志，还有人格，有尊卑，有宇宙的主宰者———神。而在神的世界之中，有着和人类社会一样的人生哲理和统治的权力中心，“天文有五官”，“星座有尊卑”，天官“若人之官曹列位”（《史记·天官书五》）。由于天地相通，所以人类社会所有的一切在上天都能找到与之相对应的位置，在中国古代的星图中，不仅有天皇大帝、上将、上相、尚书、少尉、嫔、妃、太子，而且还有列肆、市楼、天仓、天河、天街等各种星座之名，人类社会所特有的产物都被移植到星空之上，而日月星辰就是上天世界的基本组成单元。这就是古人在认识自然的过程中对天地关系的初步认识。但这仅是古人认识天地关系的第一步，即由地向天的对应阶段，也就是将人类的社会模式移植至星空的过程。
随着人类社会的发展，在进行某些重大决策或处理某些重要事务之际，为了以示吉祥，求取平安，人们往往需要寻找一个理想的模式加以模拟、仿照，以期取得最佳效果。这个理想模式是什么呢？显然神仙生活的上天与生活的准则就是人们模拟、仿照的最佳模式。于是根据需要人们很自然地把上天这个理想境界逐渐搬回地上，做到“王者封国，上应列宿之位”（《白虎通义》卷一），“天则有列宿，地则有州城”《史记·天官书》。即把人类赋予上天的某些理想模式在人类社会中再现，这就是天地关系认识过程的第二步，即由天向地的对应阶段。正是这种由天向地的对应关系，对我国古代的都城规划和城市建设产生了重要影响。这种模仿宇宙上天来进行城市规划建设的方法，就是古人所提出的“法天象地”原则。
古人认为天的意志是不能违背的。《太平经》卷五十说：“夫天但可顺，不可逆也，因其可利而利之，令人兴矣；逆之令人衰，失天心意亡矣。”“得天心意，故长吉也。逆之则水旱气乖忤，流灾积成，变怪不可止，名为灾异。”这就是人们通常所说的“天威”或“天谴”。
古人还认为天与人之间可以相互感应。天就是一面镜子，人世间的一切活动与变化，上天都有感知，并以灾异或祥瑞来预示降临的吉与凶，表示上天的惩罚与褒奖。董仲舒《春秋繁露》卷八说：“灾者，天之谴也；异者，天之威也。谴之而不知，乃威之以畏，殆此谓也。凡灾异之本，尽生于国家之失，乃始萌芽，而天出灾害以谴告之。谴告之而不知变，乃见怪异以惊骇之。惊骇之尚不畏恐，其殆咎乃至。”所以人的行为，特别是国家与人君的行为更要与上天的意志保持一致，一切举动都要顺应天意，不仅如此，还要用祭祀的方法向天表示诚意，期望赐福免灾。所以古代建城采取法天象地原则，也是保持与上天一致的一种举动。
明堂是我国早期建筑的特殊形式，也是古代宫室的重要组成部分，位于宫室的前方，为古代帝王宣明政教的地方。《淮南子·泰族》说：“昔者五帝三王之莅政施教必用参五。何谓参五？仰取象于天，俯取度于地，中取法于人，乃立明堂之朝，行明堂之令。”这就是古代兴建明堂的基本准则。它的具体形式是九室八窗，“上圆下方，八窗四达，布政之宫，在国之阳。上圆法天，下方法地，八窗象八风，四达法四时，九宫法九州，十二坐法十二月。”（《白虎通疏证》卷六）明堂就是采纳法天象地原则的典型建筑，在这里人们把对宇宙的认识完全融合在小小的明堂之中，给它寓意了新的含义。
关于宇宙的结构，我国很早就有了盘古开天地，女娲补天，后羿射日等神话传说，这些神话传说都反映了古人对宇宙的某种认识，而屈原的《天问》对宇宙的形成和结构也曾提出了一系列疑问，但我国古代在理论上阐述宇宙构成的主要有盖天说、浑天说、宣夜说，而天圆地方观点的提出就出自盖天说。
盖天说约形成于西周时期，曾参说：“天圆而地方，则是四角之不揜也”，体现的就是这种观念。（《大戴礼记·曾子天圆》）该学说认为天是圆形的，像一口倒扣的大锅，高悬于大地之上，天顶高度为八万里，向四周垂下；地是方形的，每边长八十一万里，由八柱支撑上天，大地静止不动，日月星辰随天而旋转。约在西汉时期，人们对此观点又进行了修改，出现第二次盖天说。认为天象圆形的漏斗，地象扣着的大盘，中间高四周低，北极是天的最高点，天地之间相距八万里，日月星辰交替出没。
天圆地方之说虽然与实际情况相距甚远，但毕竟反映了古人渴望探求宇宙的愿望。关于宇宙的结构，以后我国又出现了浑天说、宣夜说等宇宙理论，但盖天说中的天圆地方宇宙模式对后世却一直有着巨大影响。古人认为天圆地方不仅是宇宙的基本结构，而且也是人世的基本法则。《吕氏春秋》卷四《论人》说：“天道圆，地道方，圣王法之，所以立上下。何以说天道之圆也？精气一上一下，圆周复杂无所稽留，故曰天道圆。何以说地道之方也？万物殊类殊形，皆有分职不能相为，故曰地道方。主执圆，臣处方，方圆不易，其国乃昌。”可见方与圆这两种图形在人类社会中也成为区分上下尊卑的标志。
我国古代都城的规划形制《考工》的设计方案为方形，而我国历代都城的规划建设基本上也都是遵循的这种形制。其实不仅是都城，我国古代其他城市的规划形制很多也是方形，之所以选择方形，除了礼制思想和我国古人的审美观之外，天圆地方的宇宙观也有潜在的影响。天与地一上一下，因而古人认为天高地卑，天子或者皇帝都是人主即地上的主人，他所居住的都城自然应选择方形，这样才能与地的性质相符。显然，这种方形规划形制思想的来源应与古人的宇宙观有关。
天圆地方作为一种哲学理念，在北京的祭坛建设中尤为突出。对天、地、日、月的祭祀是古代的重要礼节，也是国家的重要祭祀活动，因此，如何设置祭祀天地日月的祭坛就成为城市规划布局考虑的重要内容。
依照阴阳五行之说，世间万物都有阴阳两性，天为阳，地为阴；日为阳，月为阴。从方向上看，南方为阳，属火；北方为阴，属水；东方为阳，属木；西方为阴，属金；所以古代都城设置的天地日月四坛，依其属性都各有固定的方位。《礼记·祭义》说：“祭日于东，祭月于西，以别外内，以端其位。日出于东，月生于西，阴阳长短，终始相巡，以致天下之和。”《礼记》这里讲的就是日月东升西落的自然现象与祭奠日月的方位要求。祭祀天地也有明确的方位要求。古者祀天于圜丘，祭地于方丘。圜丘为南郊地上之丘，丘圆而高，以象征于天。方丘为北郊泽中之丘，丘方而下，以象征于地。所以祀天之坛都在南郊，祀地之坛则在北郊。南方为阳，在南郊祭天，乃为就阳之意。北方属阴，于北郊祭地，乃取阴之象。故祭祀的日期是冬至报天，夏至报地，所以分祭天地主要是顺天地之性，审阴阳之位。
在设计思想上，天坛的设计者从当时人们的社会观念，人们对自然的认知程度出发，根据国家祭祀活动的特殊要求，以模拟、象征的方式拟创造出上天的虚幻环境，以人造的上苍来满足人们的社会需要与心理需要，达到天与地的沟通，人与神的对话，以此证明皇权与上天具有同样的永恒。
天坛占地面积达273万平方米，为了创造相应的环境氛围，表达对天的敬意与上帝的威严，设计者将天坛之内的房屋安排得很少，除了祭天仪式需要的建筑之外，其余房屋一概不建，之所以在天坛之内预留出如此宽广的空旷之地，其主旨就是要模拟出上天的空幻境界，使人一走进空旷的天坛就有一种渺渺茫茫的虚与空的感觉，使人尽可能的与天接近，与上帝接近，求其护佑。
天坛不仅仅以空旷的环境模拟上苍虚幻的氛围，在建筑设计上还以象征性手法去追求与上天的吻合。在天坛的建筑中形与数的变化极为突出，以此来表示人们对天象的认识。由于天坛是祭天的地方，所以圆形在天坛主体建筑的构图中占据绝对的支配地位，圜丘、皇穹宇、与祈年殿是天坛的核心，这些建筑平面布局采取的都是圆形。不仅如此，圜丘与祈年殿的台基、皇穹宇的围墙同样都采取的是圆形，这些圆形构成了天坛建筑形态的基本形调。这种形调体现的理念也是天圆地方。
在天坛建筑中，另一个突出的现象是通过数字的变化来反映人们的伦理观念与对上天的认识，最为突出的是圜丘。圜丘的坛面由艾叶青石铺就，十分平整。坛面的中间是一块圆形石板，名为太极石。以圆形石板为圆心，向外环砌扇形石板。圜丘坛面上下共分三层，每层铺设石板9圈，每圈石板以等差级数排列。第一层内圈铺设9块扇形石板，每向外一层即递增9块，第9圈为81块。第二层的第一圈比第一层的第九圈又多出9块，为90块，第9圈为162块。第三层的第一圈为171块，第9圈为243块。每圈铺设石板的数量可用下面的公式来表示。第一层的石板数为：9×（1+2+3……+9）块，第二层为：9×（10+11+12……+18）块，第三层为：9×（19+20+21……+27）块。
石板数目的确定也有特殊的意义，我国古人认为天有9重，《楚辞·天问》里的“圆则九重，孰营度之？”“九天之际，安放安属？”说的都是天为九重，坛面每层石板都铺设9圈，就象征着天有9重之意。建造圜丘时所采用的数目，无论是坛面的层数、每层石板的圈数还是每圈石板的块数全部是奇数。而奇数为阳数，阳象征着天，与天坛祭天的理念相合。不仅如此，三层坛面四周的雕花栏板与台阶的数目也与9有关，第一层护栏有36块，第二层72块，第三层108块，台阶则为9级，全部是9的倍数，而9又是阳数中最大的数字。
祈年殿中的数字表现也很典型。其表现手法是以建筑结构布置中的数字关系来表现天象、节令与四季。圆形的祈年殿共有三层，而祈年殿内的支柱也有三层，外层有12根柱子，称为檐柱，支托下层檐；第二层也有12根柱子，称金柱，支托中层檐；内层有四根柱子，称龙金柱，支托上层重量。其中12根檐柱象征12个时辰，12根金柱象征着12个月，4根龙金柱则象征着四季。金柱与檐柱的总和正好与24个节气相合。
从天坛建筑物的造型与结构中数字的刻意安排来看，都与祭天这个主题有关。把建筑物的造型与数字规律巧妙的和气象、节令、天象结合起来，不仅更好的体现了人们的基本信仰，而且也使建筑物的实用性与象征性达到了完美的统一，这是天坛建筑最显著的特征。
圜丘也是圆形结构，因是对天祭祀，所以圜丘四周除北面的皇穹宇距离稍近之外，没有安排其他建筑，周围显得非常空旷，给人以步入苍穹的感觉。由于坛面四周有环行石栏与护墙，这些护墙与石栏同样可以反射声波，所以站在坛面中央太极石上发声，也可以听到清脆的回音，使人感觉好象到了浩淼的宇宙，人与神在对话。
地坛位于安定门外，为祭祀皇地祇的地方，依照天方地圆之说，地坛的建筑都与方有关。地坛又称方泽坛，《尔雅·释天》说：“圆丘大坛祭天也，方泽大折祭地也。”可见所谓方泽就是掘地为方池，贮水以进行祭祀。地坛的祭台设计也为方形。祭台分上下两层，上层6平方丈，下层10.6平方丈。坛面全部由方形石铺砌。由于天属阳，地属阴，所以坛面铺设的石块数全部采用阴数。上层坛面中心铺有36块较大的方形石，按纵横6排排列。在中心之外铺有8圈较小的方形石，最里面的一圈36块，最外面一圈92块，每圈递增8块，总计512块，加上36中心石，共计548块。下层也铺有8圈方形石，内圈100块，外圈156块，每圈递增8块，总共1024块，上下两层坛面铺设方形石总数1572块。祭坛的四周有一水池，长50丈，宽6尺，深8.6尺，此即祭地之方泽。祭祀之际贮水之用。
日月虽然是古人崇拜的重要对象，但明清时期的日坛与月坛，无论是建筑规模还是祭祀活动的重视程度都比天地二坛低。
古人观测天象时，曾把天空分成四大区域对星辰进行观测。其中把春季黄昏时出现于东方的星体想象为龙，把西方的星体想象为虎，把南方的星体想象为鸟，把北方的星体想象为龟蛇，通称左青龙，右白虎，前朱雀，后玄武。玄武就是龟蛇。这种按照四个方向以五种动物与星辰相匹配，谓之四象，又称四维、四陆或四兽。
为了观测日、月、五星的运行，古人又以赤道附近的二十八个星官为标志，用以说明日、月、五星的位置，这就是我国古代天文中另一组著名的星官二十八宿。东方七宿是角、亢、氐、房、心、尾、箕；南方七宿是井、鬼、柳、星、张、翼、轸；西方七宿是奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；北方七宿是斗、牛、女、虚、危、室、壁。以后，人们又将四象与二十八宿结合起来，将二十八宿中的东方七宿称为东宫苍龙，南方七宿称为南宫朱鸟，西方七宿称为西宫白虎，北方七宿称为北宫玄武，所以古代的都城，特别是皇城与宫城的四门，常以四象为名。如汉长安城的未央宫，“东阙名苍龙，北阙名玄武”，苍龙、玄武都是四象。东汉时，宫城分南北二宫，各门名称也多与四象有关，东吴都城建业太初宫的东门称苍龙门，西门称白虎门，北门称玄武门。隋唐时期的长安城，北宋的东京，皇城的南门都称为朱雀门，而宫城的北门又被称为玄武门；明代北京宫城的北门也称玄武门，这些名称也来自四象。
宫城是北京城的核心，因此北京的宫城规划建设寓意星象的地方更多。为了观测天象，认识星辰，古人把天上的恒星进行了分区组合，并分别给予命名。其中把我们头顶及环绕北极的星空分成三个大区，分称紫微垣、太微垣和天市垣，简称“三垣”。每个区域星座的多少不等，三大天区之中，每个区域都有天帝以及三公、九卿、将、相、宦者等星座，分别构成一个具有人类社会特征的独立星象体系。
紫微垣是三垣的中垣，简称紫垣或紫宫，泛指北极及其周围星域，位于北天的中央位置。北极星即今小熊星座的北极星，又称北辰，为紫微垣中的北极星座。《云笈七签·日月星辰部》说：“北辰星者，众神之本也。凡星各有主，掌皆系于北辰。”可见北极在古人的心目中地位极高。因北极有众星拱之，故北极地区又称为中宫。辽南京的北城门一称拱辰，一称通天，也都与星象有关。所谓拱辰就是拱卫北辰之意。
紫微垣共有37个星座，其中以北极为中心，左垣有八星，为东藩；右垣有七星，为西藩。两藩象两把弓环抱成垣，成屏藩状。左枢与右枢之间象是关闭的样子，因而被称做阊阖门，所以后来宫殿之正门也常以阊阖为名。如汉长安城建章宫的正门、晋时洛阳城的西门、也取名为阊阖门。北京紫禁城中的中和殿，明永乐时曾称华盖殿，华盖也是星象名，共16星，位在紫微宫，因其如盖状，故名。后华盖殿被火焚毁，正统时重建，改称中极殿，清代才改为中和殿。
在封建社会，皇帝被称为天子，亦即皇帝的权利来源于上天，因此为体现君权神授的思想，皇帝居住的宫城及皇城的布局与名称往往取法于上天，以示“奉天承运”，即封建统治者的一切都是上天安排好的。这种取法上天的手法在宫城中运用的地方很多。
秦汉之后，皇帝居住的地方称“禁中”，唐以后称“大内”。明清时期北京的宫城又称紫禁城。紫禁城这个名称起的就颇费心机，它来源于紫微垣，古人认为：“紫微宫，是上帝之所居也”（《后汉书》卷四十八），所以后人多以紫微垣来比喻皇帝之居，北京的故宫称为紫禁城即源于此，以象征帝居之意。而汉长安城未央宫的另一个名字就叫紫微宫。
太微垣在北斗之南，翼、轸、角、亢四宿之北，全垣共有20个星座，它们是五帝座、太子、从官、幸臣、内五诸侯、九卿、三公、内屏、右垣、左垣、郎将、郎位、三台、虎贲、长垣、灵台、明堂、谒者、常陈、少微。太微垣是三垣中的上垣，为天子之庭，五帝之坐，十二诸侯之府。其外藩，为九卿。其中，以五帝座为中枢，左垣共有五星，分称左执法、上相、次相、次将、上将，为东藩；右垣亦有五星，分称右执法、上将、次将、次相、上相，为西藩。因左、右执法二星成左、右屏藩状，故又称南藩二星。在这些星座当中，“其东垣北左执法，上相两星间名曰左掖门，上相两星间名曰东华门，上相、次相、上将、次将间名曰太阳门。其西垣右执法，上将间名曰右掖门，上将间名曰西华门，次将、次相间名曰中华门，次相两星间名曰太阴门，”“南藩中二星间为端门”。所以东汉之后的幽州城也有东掖门之称，辽南京皇城的外三门中有左掖、右掖之名，后分别改为万春、千秋。在明清北京城的宫城中，很多宫门的名称即取自太微垣。其中午门的东西二门分称左掖门、右掖门，宫城的东西二门分称东华门、西华门，午门之前，承天门之内一门称端门。
上述北京宫城的名称虽然来源于星象，但从另一方面说也有仿照前代都城的意图。秦汉之后，都城城门名称取自于星象是很常见的事情，汉长安城未央宫的南门称端门。东吴都城建业太初宫的正门有五门，中称公车门，东侧称升贤门、左掖门，西侧称明扬门、右掖门。东晋时建康外垣的城门的名称，南曰大司马门、阊阖门（南掖门）；北曰平昌门；东曰东掖门；西曰西掖门。内垣南门曰端门，东门曰云龙门，西曰神虎门。以后名称亦有变动，到陈时，外垣的南门曰大司马门、南掖门；北曰北掖门；东曰东华门；西曰西华门。中垣称端门、云龙门与神虎门。内垣称万春门与千秋门。宋代开封的城门情况类似。开封的大城南门中的朱雀，西门中的阊阖都源自星象。宫城有门六。前三门，中门乾元，东曰左掖，西曰右掖。东垣称东华门，西垣称西华门，北门称拱宸门。明代永乐定都北京后，在兴建皇城与宫城之际，学习南京与开封各门命名的形式与经验是很自然的事情。
文华殿在太和门之东，武英殿在太和门之西，其位置设置也符合于星象，《史记·天官书》说：“太微，三光之庭。匡卫十二星，藩臣：西，将；东，相。”所以文华殿位在于东，武英殿位在于西，名称与方位都依星象所设。内城的崇文、宣武二门分列南墙东西，与星象东将西相的含义完全相同。后三宫的东西两侧为东六宫与西六宫，其布局象征的则是十二星辰。
在二十八宿中，昴宿与毕宿分别是西方七宿中的第四宿与第五宿，昴宿位于西方四宿的中央，由金牛座的七颗星组成。毕宿也叫“天口”，由金牛座的八颗星组成。在昴宿与毕宿间称为天街（《史记·天官书第五》），因“天子出，旄头罕毕以前驱”（《晋书·天文上》），故名。而明清北京城的天安门正是天子所出之道，所以天安门前的街道也称为天衔。显然，这个名称也来源于上天。天安门明代称承天门，唐长安城太极宫南门的中门，明南京皇城的南门也称承天门，都与天有关。从上面的星象图与北京宫城的比较中，不难看出明清北京宫城的规划与星象之间的相互关系。
据道教传说，在八方巨海中有十州三岛，上有长生不老之仙草，为神仙游息之处。这十州是祖洲、瀛洲、玄洲、炎洲、长洲、元洲、流洲、生洲、凤麟洲、聚窟洲。三岛是昆仑、方丈与蓬莱。其中瀛洲、方丈与蓬莱常常是皇家御苑的模拟对象。辽南京与金中都西苑中有鱼藻池又名瑶池，蓬瀛等景观，明清北京城的御苑，南海中的瀛台都寓意这些神仙幻境。
古代之所以模拟星象来规划营建帝都，究其根本原因，是古人对上天的特殊崇拜。宫城是“天子所居”，宫城的规划模拟于星象，使宫城更加符合上天这个理想的世界。效法上天也进一步宣扬了统治者是“奉天承运”的思想，即统治者的一切都是上天安排好的。天安门明代称承天门，不管叫天安也好还是承天也好，均以此期待统治者的统治更加安稳、长久。因此，效法上天，以星象规划都城，是封建社会的一种必然。法天象地原则所体现的主要是理念上的价值，即通过象征、模拟、仿照等手法体现天地之间的某种关系，从建筑的角度看实际意义并不大。
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