《Sustainable Cities and Society》：STAKEHOLDER-INFORMED GIS-MCDA FOR SPATIAL PLANNING OF ROOF-HARVESTED RAINWATER SYSTEMS: A SUITABILITY FRAMEWORK AND MONTREAL CASE STUDY
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•参与式多准则决策分析（MCDA）通过汇集多元利益相关者意见，支持雨水收集系统（RWHS）的规划。•干旱脆弱性是决定RWHS在乡村地区适用性的主要影响因素。•区块尺度分析可改善RWHS的空间适用性评估。•适用性模型可补充RWHS规划中的成本和水安全分析。引言雨水收集系统（RW
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参与式多准则决策分析（MCDA）通过汇集多元利益相关者意见，支持雨水收集系统（RWHS）的规划。
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干旱脆弱性是决定RWHS在乡村地区适用性的主要影响因素。
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区块尺度分析可改善RWHS的空间适用性评估。
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适用性模型可补充RWHS规划中的成本和水安全分析。
引言
雨水收集系统（RWHS）被视为一种多用途雨水管理基础设施，其主要目标是在各种城市和乡村环境中为非饮用用途提供可靠的水源（Li等，2019年）。它们也可以被视为一种绿色基础设施（GI），通过连接城市生态系统与建筑基础设施，提供社会、环境和技术方面的效益（Hoover等，2023年）。与其他任何土地利用和建成环境要素一样，RWHS需要空间选址和规划（Grabowski等，2022年）。RWHS在水资源匮乏地区或供水有限的地区更为常见。一个地区是否被视为水资源匮乏，取决于水需求、可更新水源的可用性、对不可更新水源的依赖程度以及供水覆盖范围，包括家庭获取饮用水和非饮用水的途径，以及与其他用水部门（如农业）的接近程度（Kuller等，2017年）。然而，RWHS的空间规划往往充满不确定性，决策随意，因为该过程涉及多个且往往相互冲突的准则。这种 approaches 可能导致基础设施运营效率低下和服务交付不佳（Lacroix等，2024年）。因此，在城市环境中成功整合这些系统需要多准则决策方法（Belton & Stewart，2010年）。空间规划涉及空间、时间和人类决策三个关键方面，将规划支持系统分为三类：1) 作为城市水循环组成部分的绿色基础设施；2) 作为城市布局组成部分的绿色基础设施；3) 作为水治理组成部分的绿色基础设施（Kuller等，2017年）。此前在加拿大蒙特利尔的一项研究表明，RWHS规划需要在利益相关者之间培养归属感，明确准确地确定节水优先目标，识别良好实践，并建立高效的利益相关者动员机制（Dupras等，2015年）。提升RWHS城市规划的一个方法是将多准则决策分析（MCDA）与地理信息系统（GIS）中的空间显式算法相结合。GIS-MCDA技术用户友好，能够考虑用户偏好，并生成易于解读的可视化结果（Kuller等，2019年）。本引言的以下各部分回顾了关于RWHS空间规划的现有文献，在提出研究目标与贡献之前识别了主要研究空白。
以往研究已将基于GIS-MCDA的空间适用性分析应用于雨水收集系统，这类系统主要收集地表径流。相应地，这些研究考虑了与其特定规划背景相关的准则。它们通常考虑的地理数据包括地形坡度、土壤特性、年降水量、土地利用与土地覆盖，以及与河流、道路和建成区城市区域的邻近程度（Bera & Ahmad，2016年；Karimi & Zeinivand，2021年；Mahmood等，2020年；Muleta等，2022年；Tiwari等，2018年；Waghaye等，2023年；Xu等，2026年）。然而，屋顶RWHS还涉及与建筑特性和水质相关的额外考量。例如，Norman等（2019年）强调了屋顶材料、屋顶状况（即屋顶年龄、纹理和粗糙度）以及屋顶几何形状作为雨水水质地理空间决定因素的重要性，并指出需要开发GIS模型来模拟水质。尽管这些研究为影响雨水或径流收集系统空间规划的因素提供了重要见解，但将空间准则与利益相关者优先事项进行系统性整合的结构化框架的应用仍然有限。
另一方面，社会经济因素被确定为制约RWHS采用的主要因素，因此在空间分析中排除这些因素可能会高估系统适用性，导致RWHS实施项目失败（Kahinda等，2008年；Ndeketeya & Dundu，2023年）。Ndeketeya和Dundu（2023年）将家庭规模、收入、住宅类型、卫生设施和产权等数据中的社会经济因素纳入了RWHS的空间适用性分析。然而，文献中缺乏通过多元利益相关者参与确保广泛社会经济因素被纳入空间适用性分析的系统性框架。
本研究采用一种创新的多学科方法，开发了RWHS的空间适用性模型（SSM），使用了名为空间适用性分析工具（SSANTO）的GIS-MCDA工具（Kuller等，2019年；Lacroix等，2024年）。SSANTO最初在澳大利亚墨尔本进行了测试，支持对常见绿色基础设施类型的个体适用性评估，基于两个基本原则：绿色基础设施需要适宜的场所（机遇视角），而场所也需要绿色基础设施（需求视角）（Kuller等，2017年）。总体而言，该工具以灵活的方式应用GIS-MCDA，整合了技术、社会、经济和环境价值（Kuller等，2019年；Kuller等，2018年）。
在加拿大背景下，SSM最近已针对多种类型的绿色基础设施使用SSANTO进行了开发和测试（Lacroix等，2024年；Rioux等，2025年）。然而，这些应用中使用的准则和价值结构可能无法直接迁移到屋顶RWHS。与许多其他形式的绿色基础设施不同，RWHS旨在收集和储存水以供后续非饮用用途，这引入了与水质、人体暴露和健康保护相关的额外考量。相比之下，在其他绿色基础设施实践中拦截的水一般不打算在魁北克背景下直接再利用。此外，RWHS通常在私人物业和单栋建筑尺度上实施，而许多其他绿色基础设施措施则在公共或共享空间内规划。这些差异既影响了相关适用性准则，也影响了应参与其中的利益相关者类型。因此，与用于其他形式绿色基础设施的方法相比，RWHS适用性评估需要更具建筑针对性和利益相关者敏感性的方法。
在本研究中，类似的方法论被调整用于城市和乡村两种背景下的RWHS规划。随后，所开发的模型在蒙特利尔进行了测试，以识别相关管理启示并支持RWHS的更广泛采用。
各节摘录
方法
RWHS的SSM是基于Kuller等（2019年）和Lacroix等（2024年）为不同类型绿色基础设施（包括生物滞留、渗透系统、水渠、人工湿地、池塘和湖泊）开发的框架建立的。随后，Rioux等（2025年）将该框架用于城市树木。该框架包括三个主要步骤：1) 针对需要在相关领域实施RWHS或具有有利实施条件的地区，开发目标层次结构……
城市与乡村SSM的对比
协同创建工作坊促成了针对城市和乡村环境的目标层次结构的制定，整合了特定情境的目标（图2）。该层次结构包含四个基本目标、八个城市与乡村环境共有的子目标，以及每个环境各自专用的两个子目标。基本目标反映了与机遇和需求相关的目标：提升RWHS性能和支持整合的机遇……
局限性与未来研究
本研究将SSM的输出（以适用性得分表示）与通过蒙特利尔市社区调查收集的用户当前满意度得分进行了比较。在此背景下，社区调查的局限性适用于比较方法，因为受访者没有被要求提供所有请求的信息，而询问其系统的确切位置也超出了社区调查的范围。尽管如此，RWHS的空间适用性得分与……
结论
本研究开发了一个框架，以支持决策当局识别适合实施RWHS的空间地点。该框架基于多种地理和社会经济准则，以提升系统效率并促进更广泛的采用，尤其是在城市环境中。在此框架下，为RWHS的空间布局制定了目标层次结构，并分别针对城市和乡村环境进行了调整。每种环境均包含特定情境的目标……
生成式AI使用声明
在准备本文过程中，作者使用ChatGPT和Claude通过复制粘贴各段落的方式来改进语言及写作语法。在使用该工具后，作者已根据需要进行审查和编辑，并对已发表文章的内容承担全部责任。
CRediT作者贡献声明
Niloufar Naserisafavi：撰写—初稿，可视化，软件，方法学，调查研究，形式化分析，数据整理，概念构思。émilie Bédard：撰写—审阅与编辑，验证，监督，资源，项目管理，资金获取。Fran?oise Bichai：撰写—审阅与编辑，验证，监督，资源，项目管理，资金获取。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的财务利益冲突或可能影响本文所述工作的个人关系。
致谢
我们感谢所有参与本研究框架工作坊的利益相关者和专家。本研究由Premier Tech、MAPAQ拨款（T-09947）、CentrEAU、加拿大自然科学和工程研究委员会（NSERC）拨款（ALLRP592954-24）以及Opsidian奖学金计划提供支持。
Niloufar Naserisafavi|émilie Bédard|Fran?oise Bichai
