高速铁路作为一种新型的交通方式，其快速发展将会带来交通运输史上重大飞跃，且其对区域空间结构、经济发展、人口流动和土地利用等的影响逐渐成为研究热点。其次，随着全球化、信息化和网络化进程的不断推进，“速度”和“流动空间”逐渐成为影响区域经济发展的重要因素，传统的基于地理空间的研究已不能较全面地解释地理空间效应。本文基于现代交通地理学、空间经济学和交通经济学基本理论，按照“布局-机制-效应-模式”的研究思路，采用GIS技术和空间分析方法，从宏观-中观-微观（全国—城市群—城市），以实证-模拟为主线，在高速铁路网络的形成、分布格局、演化模式和影响因素分析基础上，评价高速铁路建设所引致的时空收敛效应，从“速度经济”和“流动空间”的视角评价了高铁建设对城市网络空间结构的影响，高速铁路对交通运输与经济发展的空间耦合特征，可达性提升引致的经济溢出效应，高铁站点布局和利用模式的影响，在此基础上，探讨高铁建设对不同尺度地域空间结构的影响。研究结果如下:　　(1)根据高速铁路类型和发展速度，可以将高速铁路的发展历程划分为前期研究、既有线路改造和新建线路等三个阶段，空间上，其演化呈现出先连接邻近的省会或区域中心城市以及省会城市与副省级城市，然后形成网络;到2014年，高铁在空间上形成了东中部地区以G、D字头运行的新建线路为主，而西部地区以D字头运行的既有线路改造为主的格局;通过与航空、普通铁路和高速公路网络的对比，高铁设施网络和组织网络的空间演化分别可以为“核心-核心”—“廊道构筑”—“网络化”等阶段，且其空间布局和演化受自然环境要素、经济社会要素和政府政策机制等综合影响。　　(2)分别从时间节约和空间拓展两个视角，探讨2014年和2020年高铁网络的时空收敛效应，通过研究发现:①高速铁路建设导致了非均衡的时空收敛效应。东部地区、人口规模大于300万的特大城市和巨大城市以及高铁沿线城市时间节约效果最为明显，而人口规模在50-100万且位于特大城市、巨大城市周边的中等城市的空间拓展效果更明显。②2014年高铁建设所引致的时间节约和空间拓展效应要明显的高于规划高铁所引致的。空间上，2014年高铁的建设将会导致东部地区获得较大的时间节约和空间拓展，而规划高铁的建设促使西部地区收益最大。③高铁的建设极大地缩短了城市群城市旅行时间，促使在京津冀、长三角和珠三角地区核心城市2小时交通圈形成连续的面状区域。　　(3)采用2003，2007-2014年铁路客运组织数据以及无高铁、2014年和2020年三种情形下的经济联系强度数据，利用复杂网络和空间相互作用的研究方法，从节点和网络两个方面，分析和评价了高铁建设对城市网络结构的影响，研究结果表明:高速铁路的建设促使高等级城市更倾向于向少数城市集聚，并逐渐形成较为明显的等级结构和社区结构;城市等级结构呈明显的东中西地带性、廊道效应和经济、人口耦合性，高铁的建设进一步强化了该特征;高铁的建设促使基于铁路客运组织与基于人口规模的城市等级结构相似性呈增加态势;位于经济发达和人口稠密地区的城市等级获得较大的提升，而传统铁路枢纽城市的地位略有降低;城市社区结构与我国高速铁路网络、城市群的空间布局基本一致;高铁的建设进一步加强三大城市群地区核心城市的联系，改变其空间网络结构和组织。　　(4)运用耦合协调度模型，分析和评价了高铁对交通运输与经济发展的耦合协调关系，在此基础上，运用面板回归和空间面板回归模型，探讨高铁对经济发展的溢出效应。通过研究发现:高铁的建设将进一步强化交通运输与经济发展之间的耦合协调关系;东中部主要城市群地区，尤其是长三角和胶州半岛等地区，具有较高的交通运输与经济发展的耦合协调度，而西部地区耦合协调性相对较低;高铁建设所引致的可达性提升将会促进经济发展，产生正向溢出效应，且交通运输与经济发展耦合协调度较差的地区获得较大的溢出效应。　　(5)根据高铁站点自身属性、所依托城市的经济属性、高铁站点与城市的空间位置关系，高铁站点空间分布特征可以划分为9种类型。通常情况下，新建高铁站点以及位于人口规模较大、城镇化和工业化水平较高城市的高铁站点到城市中心的距离较远，多为中距离类型，而中小城市高铁站点多位于城市中心周边，但不同城市也存在较大差异;通过对不同布局模式典型站点区位条件、发展现状和战略规划的分析，可以将高铁站点地区开发利用模式划分为城市副中心型、城市次中心型、城市功能组团型和城市交通枢纽型等5种类型。　　(6)根据高铁空间效应的实证分析，可以将高铁空间效应划分为时空收敛效应、集聚与扩散效应、空间异构效应和轴向极化效应等四种类型，且不同空间效应在空间表征存在较大区别。整体上，高铁的建设将会促使全国尺度交通经济带的形成和发展，并逐渐形成全国地域空间组织模式的骨干;加强城市群尺度高等级城市之间以及高等级与周边城市的联系，促使城市群同城化和一体化的发展。