水是农业生产和粮食安全的基本投入要素（Haile，2022）。在干旱区和过渡性气候区，特别是地中海盆地边缘地区，由于降雨模式不可预测和年降水量减少，地下水资源构成了关键资产（Aouragh等，2017）。这些地下储量补充了地表水——在长期干旱期间地表水往往不足——并提供了一种相对稳定的资源，其受到直接污染的风险较小（Sophocleous，2004）。
莫斯塔加纳姆省以半干旱地中海气候为特征，是这些挑战的典型代表。自1970年代以来，降雨量显著下降，仅2010年至2020年间灌溉用地就扩大了690公顷（Benkesmia & Bentekhici，2025）。加上人口从2008年的737,118人增长至2019年的892,165人（国家统计局[ONS]，2021），这些压力导致了莫斯塔加纳姆高原含水层地下水耗竭的记录（Bellal等，2020）。在此背景下，识别和绘制地下水补给潜力区域成为关键的科学和管理问题。然而，由于控制因素的多重性和异质性——包括岩性、地质构造、坡度、排水网络、土壤特性和气候条件等——这一任务仍然特别复杂（Krishnamurthy等，1996；Sener等，2005）。
传统的用于识别和绘制富水区的方法，包括钻孔、地球物理勘探和现场实地调查，依赖于传统的实地评估，这些方法劳动密集型、耗时、成本高昂且需要专家参与（Malczewski，1999；Shao等，2019、2020；Arefin，2020；Nhamo等，2020）。地理信息系统（GIS）和遥感技术的出现显著提高了通过整合多源空间数据集分析大面积区域的能力（Jaiswal等，2003；Chowdhury等，2009；Shao等，2020；Kumar等，2022；Pragadeeshwaran等，2026）。与多标准分析（MCA）相结合，这些工具能够系统评估影响地下水补给的主要因素（Malczewski & Rinner，2015；Rahmati等，2015；Arabameri等，2020）。
然而，广泛使用的多标准决策分析（MCDA）方法（如AHP、TOPSIS或ELECTRE）中仍存在一个关键局限性：它们通常依赖于刚性（二值或离散）分类，其中每个参数被分配到具有固定评分的预定义类别中。这种方法不能充分反映水文地质过程的渐进性，并可能导致不一致，特别是在类别边界附近。例如，略高于和略低于某一阈值的数值尽管代表几乎相同的条件，却可能被赋予明显不同的分数，而同一类别内的数值尽管实际差异较大，却可能获得相同的分数。这种不连续性可能在最终评估中引入不可忽略的误差，特别是在输入数据不确定或空间精度不高时。
为克服这一方法论局限，本研究在基于GIS的多标准分析框架中，将模糊逻辑（Zadeh，1965）作为补充分析工具加以运用。模糊逻辑本身并非一种决策方法，而是通过0到1之间的模糊隶属度函数实现对参数适宜性的连续表征，允许类别之间的渐进过渡，并对中间值进行更成比例的评价。这使得对内在不确定性的表征成为可能，避免了确定性分类方法特有的突兀类别边界，从而实现地下水补给潜力的更平滑、更连续的表征。
在水文地质应用中，参数通常具有空间异质性和不精确性，模糊逻辑（Zadeh，1965）允许使用适当的隶属度函数对每个准则进行建模，并通过模糊算子进行组合。与确定性分类相比，这提供了对补给过程渐进性质的更现实表征，并便于在GIS框架中整合多个影响因素。因此，模糊逻辑被广泛用于地下水补给制图和空间多标准分析（Kumar等，2022；Gao等，2025）。多项研究报告了其在划定补给区和支撑可持续含水层管理中的成功应用，特别是在半干旱环境中与AHP等方法结合使用时（Kumar等，2022；Haile，2022；Shekar & Mathew，2023；Chen等，2025；Gao等，2025；Kouaied等，2025）。
尽管基于GIS的多标准方法在地下水潜力制图中得到广泛应用，但大多数现有研究依赖于刚性、刚性的分类方案，不能充分捕捉水文地质边界的渐进性和不确定性。本研究在既有框架内整合GIS、层次分析法（AHP）和模糊逻辑，以弥合这一缺口，并提供一种灵活的可支撑工具以用于可持续地下水管理。
这一改进在半干旱环境中尤为重要，因为那里的环境参数往往异质且未精确确定。通过降低模型对刚性类别边界的敏感性，所提出的框架提供了补给潜力的连续表征，并便于在GIS环境中整合多个环境因素。本研究的主要目的是将这种集成的GIS-AHP-模糊逻辑框架应用于水文地质条件复杂的莫斯塔加纳姆高原含水层（阿尔及利亚西北部），以绘制地下水补给潜力区域，特别关注不确定性处理和渐进过渡的建模。该框架整合了控制地下水补给的关键环境因素，以支撑可持续的地下水资源管理。
