建三江分局是我国重要的粮食储备基地和商品粮生产基地。近年来，分局内水稻种植量迅速增长，致使灌溉农田所需的水资源量也随之大幅度增加，造成有些地区出现了地下水超采、水土资源配置不合理和土地利用结构突变等问题，实现水土资源系统的可持续性和正确科学地分配利用有限的水土资源已经成为本区域的研究重点。从水土资源可持续利用与发展的角度考虑，运用熵理论正确诊断建三江分局水土资源系统的复杂性并确定其复杂性排序，给出建三江分局水土资源系统的复杂性空间分布，再进行复杂性视角下的水土资源的优化配置，对实现建三江分局水土资源的统一协调与管理及社会经济的可持续发展具有重大意义。本文针对建三江分局水土资源开发利用中存在的问题，对其近期的水土资源系统复杂性进行测度分析，并在水土资源系统复杂性诊断的基础上，研究了2015年的水土资源优化配置问题。主要研究内容和结论如下：（1）结合建三江分局的实际情况，遵循科学性等原则，选取了水土资源系统中具有代表性的地下水、降水、人均耕地面积、单位面积化肥施用量和单位面积农药施用量几个要素，通过对这几种单变量时间序列数据进行分析处理，揭示了水土资源系统的复杂性特征。（2）分别采用近似熵、样本熵、多尺度熵、模式熵及小波熵对建三江分局1997~2010年五种水土资源系统要素序列的复杂性进行了测度，通过稳定性分析后，筛选出地下水埋深序列与降水序列复杂性测度的最优熵方法为多尺度熵，人均耕地面积和单位化肥与单位农药施用量序列复杂性测度的最优熵方法为模式熵。（3）基于水土资源系统复杂性测度结果，采用熵权法确定了各熵理论权重，建立了建三江分局水土资源系统复杂性综合测度模型，确定了各分区总熵，利用ArcGIS技术对各分区复杂性进行了可视化处理，结果表明建三江分局北区水土资源系统复杂性最强，中区最弱，南区居中，各分区水土资源系统的复杂性差异主要受当地环境与人类活动的共同影响。（4）从1997年到2010年，在建三江分局水资源的开发利用过程中，地下水所占比重非常大，地表水所占比重较小；农业用水量一直处于总用水量中的主导地位，工业用水量长久处于偏低状态，生活用水量比例稍有增加。整体来说，水资源分配极不平衡。（5）对建三江分局从1997年到2010年的土地资源利用类型的数量、布局和利用程度等方面进行分析，结果表明耕地数量逐年增加，林地面积呈稳步增长趋势，草地数量逐年下降，建设用地面积在增加，但变化幅度不大，水域面积基本上呈现逐年减少的趋势，可垦荒地面积和其他用地面积在逐年减少。（6）以生态和社会经济效益最大为目标，结合建三江分局水土资源系统复杂性测度结果，以需水的各土地利用类型等为约束条件，建立了建三江分局水土资源系统多目标优化配置模型，应用遗传算法进行了求解。（7）对优化配置成果进行分析，结果表明，建三江分局规划年的缺水状况将有所改进，地下水资源将得到有效保护。研究成果具有良好的生态和社会经济效益，具有一定的前沿性，此次优化配置成果合理、方法可行。