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相对于传统的规划方法对城镇现状条件难以进行科学量化的局限性，一些现代数学理论与方法对提高城镇体系规划成果的科学性与准确性方面有显著的促进作用。本文应用分形理论，对新余市城镇体系的规模结构和空间结构的分形特征进行了实证分析，通过构建分形特征的数学模型计算了新余市城镇规模结构的分形维数、空间结构的聚集维数和关联维数，分析其分形结构特征，最后得出新余市城镇规模不均衡，城镇联系不紧密，城镇体系功能未能充分发挥的结论。在此结论基础上根据新余市的现实条件，对新余市城镇体系规划及发展提出了改进建议。