在工业化背景下，世界铁路运输发展迅速，各种大型火车站在城市迅速崛起，以火车站为中心的城市次中心区域逐渐形成，有关火车站地区土地利用及其空间结构的研究日益引起国内外城市和交通学界的重视。 本文着重关注火车站地区土地利用特征、交通空间结构、主要用地类型空间结构以及土地利用与地区形态分布规律的探讨。同时选取广州火车总站与东站地区作为研究对象，展开对火车站地区土地利用及其空间结构的研究。 在研究方法上，本文采用实地调研的方法收集火车站地区土地利用的基础资料；技术方法上引入ArcGIS地理信息系统软件、SPSS统计分析软件、土地利用信息图等对数据进行处理和统计分析；数学方法上采用多元统计方法中的主成分分析法、威弗组合指数、交通网的连结度和通达度以及土地利用的均质度。 文章首先对两车站地区建筑楼层功能作了详细介绍，包括建筑层数、建筑面积、建筑基底面积和建筑密度，并从土地利用强度、性质和结构三个方面对总站与东站地区土地利用特征作了分析对比。在此基础上，根据实地调研数据对总站与东站地区的地区形态作了进一步深层次的分析，从建筑层数、建筑功能和土地负载三个方面的13个变量中运用主成分分析法提取了5个主因子，详细分析了整个地区的三维形态特征，并依据各功能楼层建筑面积的比重，运用威弗组合指数分析了车站地区用地功能组合结构。然后，从交通网的连结度、通达度，地区交通环境和人车流特征等方面对总站和东站地区的交通空间结构进行了分析和总结。最后，采用土地利用信息图的方法、引入均质度的概念研究了两车站地区的主要用地类型空间结构，并作了对比分析。 文章通过总站和东站地区土地利用及其空间结构的对比研究，揭示了火车站地区土地利用及其空间结构的一般规律，同时也总结出一些优点，对我国其它城市火车站地区的土地利用规划具有一定的指导和借鉴意义。