在自然环境中，地形是最显著但并非唯一的特征。园林建筑师和一般建筑师不同，相比城市等高度人工化的空间，自然环境非常复杂，因此必须把原来建筑师考虑不到的问题也纳入建筑设计和场地分析的框架中来。如地质、水文、植被、动物栖息地、土壤等。此外，一些不会直接反映在一般总图上的内容，如气候（降雨、风）、噪音等也会对建筑设计产生直接或间接的影响。某块场地从地形上看或许非常合适，但是却有可能由于某一上述要素有重大缺陷。这就要求在调查和收集资料的基础上，绘制成相应的分析图，利用叠图法帮助选址。
例如在上一节中，通过分析，了解了某地块的基本地形特征，并制作了地形分析图。在此基础上，可以进一步分析其他影响要素，根据条件确定为适宜建设、控制建设或者不准建设，并绘制在相应的分析图中，最终叠加成果，缩小选址的范围。如图3.2.27。一般来说，有哪些需要考虑的要素，这些要素又是怎样制约园林建筑设计的呢？
图3.2.27 （深色为不适宜，浅色为适宜）
3.2.3.1 地质
地质特性不适宜发展的潜在灾害地区是考虑地质作用下发生灾害及潜在灾害地区，共有十一项划定地区准则，包括新填土区、近代泥岩地质区、活动断层地带、膨胀性土壤区、地下水补注区、火山灰地质区、潜在崩塌地、崩积土区、河系侵蚀区、地盘下陷区及强震且频繁地区等。具体如下[32]：
新填土地区，山坡地开发建筑的区位宜为挖方区，因填土地区常因地质不良或土壤流失，而产生严重的地质灾害，故于填土地区应以配置开放空间为宜。但夯实确实者数年后可考虑有条件使用之。
近代泥岩地质区，泥岩是由粉砂及黏土所组成，形成年代较新，呈厚块状，胶结较弱，泥岩裸露区易受侵蚀而形成地形学上通称的恶地地形，其透水性低，但易于受水冲蚀，促使表面布满冲蚀沟，而且边坡不易保持稳定。唯加强水土保持、边坡稳定及岩层防水设施以达到安全标准限制，方可开发建筑使用，并宜以低密度发展为宜。
活动断层地带，是因岩体内破裂，其两边岩层已产生位移者，依其相对位移的方向可分为正断层、逆断层及平移断层；属于地质危险区，规划时宜适度隔离之。例如美国加州圣马特奥县于1973年开始实施的活动断层带的禁建规定，在确定断层线两旁各15m禁止兴建住层；15～38m间的条带内只能建立独户、单层木屋或相似的防震结构物。推论断层线两旁各30m禁止兴建住层；从30～53m的条带内只能兴建独户、单层木屋或相似的结构物。
膨胀性土壤区，因为土壤中所含黏土矿物，有吸水膨胀、干燥收缩的现象，遇水后土壤体积持续膨胀而产生上举力而破坏地上物。最易发生于水分变化带内，其变化又随着季节性而改变。
地下水补注区，地下含水量的多寡，受到地层的孔隙率及渗透性两个因素所影响。而地下水含量，并非遍及每一块土地，而是具有区域性，或多、或少、或有、或无，取决于地层的状况。地下水补注区的重要性乃在于防止受压含水层被超抽利用而失去地层结构的稳定性，因为受压含水层的地下水只有从补注区获得补注量。
火山灰地质区，其地质特性乃在于本身一方面为岩体物理性的不连续外，一方面亦容易使地下水渗透而破坏地质结构。另一方面由于重力的影响促使坡地产生块体运动，即斜坡的土石不断地向下坡方向移动的现象。可能产生崩塌作用，如坠落、前倾、滑动、侧滑与流动等地质灾害地区。虽非绝对不能开发，但有可能的情况下，要尽可能避让，如果必须建设，必须完善工程加固措施。
崩积土区，由于崩塌后，坡地塌方堆积地区其土石组成杂乱无章，其分布地区的边坡亦会发生旋滑的现象，但于旧崩积土较不易辨认，故为一潜在危险地区，但经工程技术的防固加强措施可保证安全无虞之后，可适度的开发使用。
河系侵蚀区，主要包括河岸侵蚀、向源侵蚀、海岸侵蚀。
·河岸侵蚀 主要发生于河道转弯处，于弯曲河道外侧河岸受到河水强烈的侵蚀及切割，若于被侵蚀河岸从事开发建筑，则常因基础被侵蚀挖空而遭受破坏，导致结构物的塌陷或龟裂而倒塌。
·向源侵蚀 因河流的下切作用会使河道逐渐向上游延伸，促使源头处不断崩塌土石淤积于下游处而造成汤匙形的凹坡地形。
·海岸侵蚀 因海水终年冲击侵蚀而造成地盘不稳，其侵蚀作用除海水冲击外，尚因海水成分产生化学作用而腐蚀地盘结构，对于海岸侵蚀的破坏现象如河岸侵蚀作用一般，唯其侵蚀乃属于全面性的破坏现象。
地盘下陷区，地盘下陷可能由自然因素或人为因素所造成，诸如：于石灰岩地区潜伏在地下的溶洞因经不起地面上的负载而塌陷（如高雄某些地区）；或地下采矿及废弃的矿坑区所引起的下陷现象，英国National Coal Board（1975）指出：煤矿上面的最大下陷量大约可达煤层厚度的90%，而下陷水平影响范围比采煤宽度还大，因此煤矿上方及其外围多少都潜伏着危险性。
强震且频繁地区，配合过去地震资料的记录，综合划定强震且频繁地区，以限制建筑使用或加强耐震设计要求。
3.2.3.2 水文
水文即江、河、湖、海与水库等地表水体的状况，这与较大区域的气候特点、流域的水系分布，市、区域的地质、地形条件等有密切关系。自然水体在供水水源、水运交通、改善气候、排除雨水及美化环境等方面发挥积极作用的同时，某些水文条件也可能带来不利的影响，特别是洪水侵患。毫无疑问也对建筑选址有重要影响，这主要表现在三个方面，即水面高程、地表径流、地下水深度。
水面高程 水对于人类生活是必不可少的元素，但是离水面过近则可能会带来不便或危险，天然的水系会随着季节和年份变化水面高程，在建筑选址时如果忽略这一条件，则可能造成室内进水的窘况。在进行场地的用地选择与布局时，需首先调查附近江、河、湖泊的洪水位、洪水频率及洪水淹没范围等。按一般要求，建设用地宜选择在洪水频率为1%～2%（即100年或50年一遇洪水）的洪水水位以上0.5～1m的地段上；反之，常受洪水威胁的地段则不宜作为建设用地，若必须利用，则应根据土地使用性质的要求，采用相应的洪水设计标准，修筑堤防、泵站等防洪设施。在城市基地中，可以查阅防洪标准和蓝线规划，在没有上述资料的风景区等，则要设计师与测绘、水利部门合作，确定水面高程[33]。
地表径流 地表径流是天然降水后各种形态中的一种，在一般的测绘图纸中，会标出明显的地表径流（水系）。建筑选址应以不阻断天然地表径流为前提，在确实无法避免的场所，要设置排水沟、涵洞等工程措施。但是仅仅做到这样对于一个园林建筑师是不够的。园林建筑不仅应该是视觉上作为园林环境的一部分，在生态系统上也应该是园林环境的一部分。这就要求减少建筑排水对原有场地的径流状态过大的改变。如图3.2.28[34]，在山坡上某场地，为避免场地流水冲刷，原本以排水沟引走从本场地流下的水，在对暴雨径流量和速率进行计算后，发现完全可以用凸起的小坡挡住流水并引走，这样既可以使整个场地景观上比较柔和，避免生硬，而且还没有完全挡住水流，有利于区域场地的水土保持，更进一步，还可以和生态建筑中提出的雨水收集利用结合。
图3.2.28 水流方向调整图
要正确计算暴雨径流量和速率，有几个步骤：首先要了解当地的水文地质，其次要划分正确的场地汇水流域，计算汇水面积，最后才能推算径流量和速率。汇水面积又称流域面积或集水面积，是汇合的降水覆盖的排水区域的面积。首先要找出山脊的分水线，然后将这些分水线和与之相关的山顶最高点连接，以形成半围合的状态。再根据河流边线、排水渠位置线或者桥梁涵洞的位置线来连接山脊的分水线，形成闭合的区域范围，这个区域范围的面积就是本场地的汇水面积。应当注意的是，汇水面积是闭合区域的投影面积，因为在降雨时，某地域降水的多少与地形的地貌构造如何影响关系是很小的。至于分水线的划定、径流量、速率计算内容，由于过于专业，这里就不深入介绍了。
径流可能造成的另一种影响就是径流侵蚀，由于水体的侵蚀和搬运能力，可能造成某些场地的地质不稳，尤其是建筑建造在砍伐地表植被后的场地。
在径流侵蚀这一问题上，很多人误认为场地坡度越陡侵蚀越严重，这是很不全面的。场地上坡度越陡，坡面水流的流速越大，土壤颗粒受地面径流的冲刷力也越大，土壤侵蚀量也越多。尤其是在陡坡上开荒、伐木活动，更人为地加大了这种侵蚀量。但随着坡度的继续增大，人类的活动也变少，在陡坡上将会长满各种植物，这些植物的根系使土壤表层密实，加之坡度很陡，径流在坡面上滞留时间短，这些因素都增强了坡面表层土的自身抵抗径流侵蚀的能力。场地坡面径流侵蚀随坡度的变化规律还与坡面径流和泥沙运动的肌理有关。坡面径流往往是挟沙水流。当坡度较小时，水深相应较大，坡面水流表现为缓流；当坡度增大，则水深减小，流速增大，水流对坡面的剪切力也随之增大，坡面与水流挟带的泥沙相互作用加剧，有效切应力增大，因此坡面径流侵蚀量增大。当坡度达到某一临界坡度时，坡面流的速度达到临界速度，水深达到临界水深，这种作用达到最大，其有效切应力最大；当坡度超过临界坡度时，表现为急流，挟带的泥沙对坡面的作用反而减弱，有效切应力也随之减小。这时坡度的增大主要将坡面径流的势能转化为径流动能，致使坡面水流流速增大，坡面径流侵蚀强度反而减小。因此，在临界坡度之内，坡面水流为缓流，坡面径流侵蚀量随坡度的增大而增加，超过临界坡度之后，坡面水流为急流，坡面径流侵蚀量随坡度的增大而减小。园林建筑师在建筑选址时，如果遇到植被状态不佳的地形，无论坡度如何，要耐心向相关领域专家请教，认真分析[35]。
地下水 地下水除作为城市生产和生活用水的重要水源外，对建筑物的稳定性影响很大，主要反映在埋藏深度和水量、水质等方面。(www.xing528.com)
当地下水位过高时，将严重影响到建筑物基础的稳定性；特别是当地表为湿性黄土、膨胀土等不良地基土时，危害更大，用地选择时应尽量避开，最好选择地下水位低于地下室或地下构筑物深度的用地，在某些必要情况下。也可采取降低地下水位的措施。地下水质状况也会影响到场地的建设。除作为饮用水对地下水有一定的卫生标准以外，地下水中氯离子和硫酸离子含量较多或过高，将对硅酸盐水泥产生长期的侵蚀作用，甚至会影响到建筑基础的耐久性和稳固性[36]。
3.2.3.3 土壤
土壤是场地的另一重要特性。一方面，土壤的类型是决定动植物生态链的一个主要影响要素，会间接影响到建筑的选址；另一方面，不同的土壤具有不同的工程性质，会直接影响建筑设计工作。
首先，土壤的一个重要性质是安息角，安息角是指土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角[37]，超过安息角的土壤在没有外在因素影响前提下是不稳定的，不同的土壤具有不同的安息角，表3.2.6罗列了部分土壤的安息角[38]。
表3.2.6 土壤安息角 （单位：度）
在对场地进行坡度分析后，凡是大于安息角且植被不良的地区都是较危险的。由于土壤安息角还受到含水率的影响，因此若水文分析中显示有较高的地下水可能，则会更加危险，在选址时应争取避开。
其次，土壤的密实度不同，其承载能力、排水能力也不同。如能在选址时选择承载力优良的区域会为后期工作带来极大的便利。在方案前期，最好能获得地质钻探报告，将建筑布置在承载力较高的区域。
3.2.3.4 气候与气象
气候要素包括气候带、季风、降雨、气温、气象灾害等[39]。我国地域广袤，南北从热带到寒温带跨越纬度47度；东西也因距海远近而气候差异悬殊。气候条件对建筑的影响有着有利与不利两方面。它的作用往往通过与其他自然环境条件的配合，而变得缓和或是加强。此外，还应注意到场地所在小地区范围内还可能存在着地方气候与小气候。气候在创造适宜的工作和生活环境、防治环境污染等方面更有直接的影响，正日益为人们所重视。
1）太阳辐射——日照
太阳辐射具有重要的卫生价值，也是取之不竭的能源。日照的强度与日照率在不同纬度和地区存在着差别，分析研究太阳的运行规律和辐射强度，可以帮助确定建筑的间距、荫向及遮阳设施、各项工程热工设计。由于太阳与地球之间的相对运动变化，在地球上某一点观察到的天空中太阳的位置，是随着时间有规律地变化的。在这种变化过程中，主要由太阳高度角和方位角的改变，引起建筑北面阴影的变化。园林建筑不像医院、住宅或者是学校，不必保证一定的日照时间，其朝向也未必南北向。但考虑到园林建筑所起的或多或少的服务作用，其选址位置应尽可能是冬暖夏凉的设计，这时可通过计算机分析，绘出自然地形或植被的阴影区，帮助选址工作。如图3.2.29所示。在建筑布局时，也应考虑到建筑之间庭院的尺寸，避免南侧建筑对北侧建筑过多的影响。在中国的传统园林中，园林建筑之间的庭院大多与建筑进深维持着0.75∶1～1.2∶1之间的比例，这和日照是有关系的。
图3.2.29 （深色区域出现阴影概率高，浅色区域低）
2）风象
风对园林建筑的利用有着多方面的影响，如防风、通风，以及特殊情况下的工程抗风设计等，风是以风向和风速两个量来衡量的。风向一般是分成8个或16个方位进行观测。累计某一时段（如一月、一季、一年或多年）各个方位风向的次数，累计各风向风的次数可得该时期内风的总次数，再求出各个风向上风的次数占该时期风的总次数的百分比值，即为各个方向的风向频率。为了直观起见，通常以风向频率玫瑰图表示。如图3.2.30[40]所示。在根据观测统计所划分的方位坐标系中，按照一定比例关系，在各方位放射线上自原点向外分别量取一截线段，其长度分别表示自该方位指向原点的风向频率大小；连接各方位线段外端，形成闭合折线图形，即为风向（频率）玫瑰图。该图表达在特定的单位时间（如一年）内，各方向出现风的不同概率；其中线段最长方向风的概率最大，称为主导风向，或称盛行风向。根据统计与分类方法的不同，为表达不同季节或时间的风向分布情况，还可以分别绘制出冬季（12月至2月）或夏季（6月至8月）的风向玫瑰图，更清楚地表达出不同季节的主导风向。以同样的方法，在测得某一时期同个方向上各次风的风速基础上，求出各风向的累计平均风速，并按一定的比例绘制成（平均）风速玫瑰图。如图3.2.30所示。
图3.2.30 （a）为风向玫瑰图，（b）为风速玫瑰图
由于地理位置的巨大差异，我国的南方和北方地区受风象的影响迥然不同。北方地区需要考虑到冬季的防风保暖、道路走向、绿地分布、建筑布置等避开冬季的主导风向；南方地区则因夏季炎热，需充分考虑夏季主导风向的影响，有利于场地的自然通风。园林建筑，尤其是小区内的园林建筑也应注意合理利用风向。
3）气温
由于地球表面所受太阳辐射强度的不同，地表气温主要取决于纬度的变化，一般纬度每增加一度气温平均降低1.5度左右。此外，所处海陆位置及海陆气流的分布，也是影响气温的重要因素。衡量气温的主要指标有：绝对最高和最低气温、最高和最低月平均气温、常年平均气温等等。气温对园林建设的影响主要反映在：
气温长期影响着人们的行为方式，并形成不同的生活习惯，使得建筑具有鲜明的地方特色。
不同的气温条件对建筑提出了不同的要求，如：北方需处理好冬季的保温采暖，南方建筑则要解决夏季的防晒降温问题。这些反映在建筑本身的技术要求、设备配置、附属设施等方面，并影响建筑的布置与组合方式、空间形态等等。
当所处地区的气温日较差、年较差较大时，将影响到场地中建筑、工程的设计与施工，以及相应工艺与技术的适应性和经济性等问题。如北方寒冷地区冬季的冻土深度，就是建筑和工程设计的重要参数。
有关气候条件对场地设计与建设的影响，除上述日照、风象、气温和降水等方面因素外，还有气压、雷击、积雪、雾和局地风系、逆温现象等小气候特征。
虽然气候条件对园林建筑的影响方面很多，但主要集中在三个方面，一是建筑设计必须顺应气候条件，例如古代埃及的民居多使用平屋面，墙体厚而开洞小；中国南方的民居多用坡屋顶和干阑式，是与多雨潮湿的气候相一致的。另一关系就是在建筑布局时要充分考虑日照、风向、降雨等的影响；建筑和气候的最后一层关系就是要在选址时避开易遭自然灾害侵袭的地点，例如台风登陆点，海啸淹没带等。这些场所有时会有规范限定，如百年一遇的洪水水位线等，但很多情况下，是相当隐蔽的。在《设计结合自然》一书中有很多这类案例，有兴趣的读者可以阅读参考。
3.2.3.5 植被、动物栖息地
植被和动物栖息地等之所以重要，首先是由于其自身为重要的自然资源，其次是基于其自身价值，进而有成为景观资源的潜力，值得保护。最后也是最重要的，对植被和动物栖息地的重视可以成为影响建筑选址和设计的重要因素。美国曾经发生多次改变童子军营地以避开灰熊觅食路线的案例。我国的青藏高铁为了保障动物迁徙路线而局部架空，都是设计者尊重动植物并影响设计的重要案例。在园林建筑设计选址阶段，并非一定要避开动物的栖息地或是动物迁徙路线。对于那些会对环境造成严重影响的服务类建筑如餐饮、聚会，应当避让；但某些以观赏动植物景观为特点的园林小品如观鸟亭、赏鱼亭或是观花厅，都应尽可能靠近对象，设计者要学会主动分析。
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