世界著名大河源頭的確定，一直被視為重大的地理發(fā)現(xiàn)。發(fā)源于本國國土上的大河長度，也是一個國家最基本的地理數(shù)據(jù)。

河流的一筆糊涂賬

當(dāng)你打開幾本百科全書、雜志和教科書，或者從谷歌、百度上檢索河流長度的時候，可能會注意到一個令人困惑的現(xiàn)象：同一條河的長度有多個版本，而且這些河流長度的各數(shù)據(jù)間差異很大，如公認(rèn)的世界最長河——尼羅河的長度在5499千米至6700千米，大部分資料記載的南美最長河——亞馬遜河的長度在6275千米至7025千米，最長的甚至達(dá)到了7872千米。

根據(jù)這些數(shù)據(jù)，你能斷定尼羅河和亞馬遜河哪條是世界第一長河嗎?其他河流長度的數(shù)據(jù)也很混亂，如密西西比河的長度在5970千米至6415千米，瀾滄江(湄公河)的長度在4000千米至4880千米，剛果河(扎伊爾河)的長度在4300千米至4700千米，等等。

更令人困惑的是，這些數(shù)據(jù)居然來自《哥倫比亞百科全書》、《大不列顛百科全書》等著名的百科全書及多種語言教科書、雜志等。

其實，早在20世紀(jì)70年代，《地理知識》(《中國國家地理》雜志的前身)上就有一篇題為《國外大河長度》的文章，指出尼羅河、亞馬遜河和密西西比河長度數(shù)據(jù)混亂的問題。不過，文章沒有進(jìn)一步分析造成大河長度數(shù)據(jù)混亂的原因，并提出解決問題的有效途徑。

對于這些混亂的河流長度數(shù)據(jù)，我們無法判斷哪個是正確的、哪個是錯誤的，或者區(qū)分哪個更準(zhǔn)確。因為我們不清楚這些大河的長度是在哪個時代、由誰測定的，也不清楚當(dāng)時使用了何種測定手段。

因此，要改變河流長度數(shù)據(jù)混亂的局面，就必須利用現(xiàn)代技術(shù)對世界大河的長度重新測量。

對于一條河流來說，影響其長度的因素主要包括：河流的源頭、河流的入?？?、河流長度量測時依據(jù)的數(shù)據(jù)源以及河流長度量測技術(shù)。

確定大河源頭的標(biāo)準(zhǔn)

中國自古就有“飲水思源”的傳統(tǒng)，人類的這種共同特點在探索大河源頭的過程中得到了淋漓盡致的體現(xiàn)。

人類探索大河源始于何時?這個問題似乎沒有明確的答案，但是自從有了文字，就有了人類探索大河源頭的記載。直到今日，確定大河的源頭仍然是地理學(xué)家和探險家們追逐的目標(biāo)。

確定河流正源時通常采用的三個標(biāo)準(zhǔn)，即“河源唯遠(yuǎn)”、“流量唯大”、“與主流方向一致”；同時，考慮流域面積、歷史習(xí)慣等因素，最終確定源頭。但是，同時滿足上述所有標(biāo)準(zhǔn)的源頭在實際中是不存在的。因此，盡管不同的人對世界著名大河源頭的確定標(biāo)準(zhǔn)還存在著各種爭議，但實際上都依據(jù)了“河源唯遠(yuǎn)”這一原則。只是在如何確定最遠(yuǎn)的支流對應(yīng)的源頭時所依據(jù)的技術(shù)手段存在著差異。這也是為什么關(guān)于河流源頭和長度數(shù)據(jù)會出現(xiàn)不同結(jié)果的原因。

什么是“河源唯遠(yuǎn)”的原則呢?

簡而言之，“河源唯遠(yuǎn)”是指：一條大河的源頭是這條河的整個流域中最長的支流對應(yīng)的源頭，而且這個源頭應(yīng)該一年四季都有水。要證明河流的源頭一年四季都有水，需要在考察源頭的時間上進(jìn)行合理選擇。一般來說，如果秋季還有水流出，則可以說明這個源頭一年四季都有水。

因為有水才能稱為“源”，從理論上講，我們應(yīng)該按照流量來確定源頭。但是，由于河水的流量是不斷變化的，在沒有固定水文觀測站的各支流上，我們目前能夠得到的都是瞬時流量，根本無法對源區(qū)所有支流交匯處的水量進(jìn)行長期、連續(xù)和同步觀測。

與水量相比，河流的長度則是一個穩(wěn)定、可靠，而且可以進(jìn)行重復(fù)觀測的指標(biāo)，因而采用“河源唯遠(yuǎn)”的原則來確定大河的源頭是合理的。

根據(jù)經(jīng)驗，長度長的支流的流量一般也大于長度短的支流的流量，比如：在長江源區(qū)，當(dāng)曲的長度和流域面積大于目前被作為長江正源的沱沱河。當(dāng)曲的水量也是沱沱河的5～8倍；在黃河源區(qū)，卡日曲的長度大于目前被作為黃河正源的瑪曲，卡日曲的水量也大于瑪曲(卡日曲的水量大約是瑪曲的兩倍)；瀾滄江源區(qū)同樣是這種情況，扎阿曲的長度大于扎那曲，扎阿曲的水量是扎那曲的4～5倍。因此，按“河源唯遠(yuǎn)”的原則確定大河源頭，在大多數(shù)情況下實際上也包含了流量和流域面積等因素。而且，目前世界大河也是按照長度來排名的。

至于“與主流方向一致”這一確定大河源頭的準(zhǔn)則，似乎并沒有什么現(xiàn)實依據(jù)，因為世界上每條大河都是從它的發(fā)源地開始，經(jīng)過千回百轉(zhuǎn)才流入大海的。據(jù)作者本人所知，世界上已經(jīng)確定的大河源頭，還沒有哪條是根據(jù)“與主流方向一致”這一原則確定的。這一原則用得最多的情況就是：當(dāng)有人提出需要按新的標(biāo)準(zhǔn)確定大河源頭時，原來的定源人為了說明自身定源的合理性所采用的一種解釋。

世界上的河流中，“依據(jù)歷史習(xí)慣”確定源頭的也確實存在，比如：現(xiàn)在的印度河源頭在申該卡巴，雅魯藏布江源頭在杰馬雍仲，就是根據(jù)歷史傳統(tǒng)確定的(杰馬是沙子的意思，雍仲就是佛教中的“老”，象征著吉祥幸福。目前地圖上標(biāo)記的名稱“杰馬央宗”是不準(zhǔn)確的，在藏語中“央宗”是“豐收”的意思，一般用來做藏族女孩的名字)。

岡仁波齊因被多種宗教認(rèn)為“世界第一神山”而名揚天下。根據(jù)傳說，在岡仁波齊東南西北四個方向各有一條世界著名的大河，即獅泉河(印度河)、象泉河(朗欽藏布)、馬泉河(雅魯藏布江)和孔雀河(馬甲藏布)，其中，孔雀河也被稱為格爾納利河，它是恒河的一個重要支流?？兹负拥膫鹘y(tǒng)源頭實際上是馬甲藏布南岸的一眼清泉，這個源頭既不是最長的，也不是水量最大的，只是由于泉眼周圍植被茂盛，引人注目，因此才被當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為是孔雀的頭，周圍的山則被視為孔雀展開的屏。因此，這里被認(rèn)為是孔雀河的源頭。象泉河是印度河的一個支流，它的源頭目前在岡仁波齊西南方向。我們雖然在此進(jìn)行了考察，但當(dāng)?shù)厝怂坪跻舱f不清這個源頭的準(zhǔn)確位置。

至于獅泉河(印度河)和馬泉河(雅魯藏布江)的源頭，最早是由斯文·赫定于上個世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的。他根據(jù)含糊不清的水文資料，認(rèn)為庫比藏布應(yīng)該是雅魯藏布江的正源。但最終，斯文·赫定根據(jù)當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)認(rèn)為，申該卡巴為印度河源頭。

20世紀(jì)30年代，印度一位地理學(xué)家在對該地區(qū)進(jìn)行考察后認(rèn)為，印度河的源頭是申該卡巴，雅魯藏布江的源頭應(yīng)該是杰馬雍仲。他得出這一結(jié)論的依據(jù)就是歷史傳統(tǒng)。他認(rèn)為，斯文·赫定在確定雅魯藏布江源頭和印度河源頭時沒有依據(jù)共同的標(biāo)準(zhǔn)。同時，他還指出，如果依據(jù)其他準(zhǔn)則，這兩條大河的源頭都要發(fā)生變化。

源頭的位置根據(jù)源頭類型的不同而有不同的確定準(zhǔn)則。對于地下水補給型的源頭，出水處即可確定為源頭的位置；對于湖水補給型的源頭，應(yīng)將湖口確定為源頭；對于冰川補給型的源頭，則應(yīng)以冰川末端作為河流的源頭。

關(guān)于將冰川末端作為河流源頭的做法多數(shù)時候人們并無太大爭議，但在確定長江源頭時出現(xiàn)了爭議。1978年，長江水利委員會按“河源唯遠(yuǎn)”的原則確定沱沱河為長江正源，將長江源頭的位置定在了格拉丹冬雪山的分水嶺上，并將姜古迪如冰川作為沱沱河的一部分，在計算沱沱河長度時，將姜古迪如冰川的長度(12.6千米)計入了河長。這一做法在學(xué)術(shù)界引起了很大爭議。時至今日，對于這種做法的爭議依舊沒有結(jié)束。主要原因是在長江源區(qū)，如果加上姜古迪如冰川，沱沱河和當(dāng)曲的長度相差無幾；但是，如果從冰川的末端開始計算沱沱河的長度，沱沱河和當(dāng)曲的長度差異就非常明顯了。對于堅持以沱沱河為正源的長江水利委員會的專家，將姜古迪如冰川計入沱沱河也是必然的；但是，堅持冰川不能計入河長的專家認(rèn)為，從姜古迪如冰川的末端開始，沱沱河才開始被稱為“河”。如果由冰川末端開始計算河流長度，沱沱河的源頭則應(yīng)為尕恰迪如冰川，由其末端計算得到沱沱河的長度為348.6千米，當(dāng)曲的長度為360.3千米，當(dāng)曲長于沱沱河11.7千米。

作者本人利用衛(wèi)星遙感影像對沱沱河和當(dāng)曲的長度進(jìn)行量測時發(fā)現(xiàn)，即使將姜古迪如的長度計入沱沱河，當(dāng)曲仍長于沱沱河3.2千米。因此，按“河源唯遠(yuǎn)”的原則，當(dāng)曲應(yīng)為長江的源頭。

河流長度怎么測

當(dāng)我們認(rèn)可判定大河源頭的標(biāo)準(zhǔn)是“河源唯遠(yuǎn)”后，確定大河源頭的問題實際上已經(jīng)轉(zhuǎn)化為尋找最長支流對應(yīng)的源頭，并通過實地考察，驗證這個源頭能否滿足一年四季都有水的條件。

測量河流長度時，依據(jù)的數(shù)據(jù)源和長度量測技術(shù)會對大河源頭的準(zhǔn)確定位產(chǎn)生影響。以往的河流長度量測大多是在各種不同比例尺的地形圖上進(jìn)行的，像長江就是以地形圖為依據(jù)確定的源頭和長度。進(jìn)行河流長度量測的工具主要包括曲線儀、曲線筆、兩腳規(guī)、數(shù)字化儀等。精度比較高的則是在掃描地形圖上進(jìn)行長度量測，即：利用掃描儀將現(xiàn)有的地形圖進(jìn)行掃描，以數(shù)字形式輸入計算機，利用相應(yīng)的軟件對掃描的地形圖進(jìn)行糾正，然后在糾正后的地形圖上按自動或人工的方式對河流長度進(jìn)行量測。由于糾正后的地形圖消除了紙質(zhì)地形圖的變形誤差，而且糾正后的地形圖可以在計算機顯示器上隨意縮放，因此與其他河流長度量測技術(shù)比較，量測精度有了大幅度提高。

但即使是使用掃描地形圖進(jìn)行長度量測這類高精度的長度量測技術(shù)，也未必能夠得到河流的準(zhǔn)確長度。因為通過地形圖量測的河流長度，還與地形圖的比例尺有關(guān)。

地形圖的比例尺是影響河流長度量測結(jié)果的重要因素。地形圖的比例尺對河流長度量測的影響主要表現(xiàn)為：隨著地形圖比例尺的縮小，同一段河道量測得到的長度也會減小。河道長度減小的程度也會隨著地圖用途、比例尺和河流類型的不同而有所差異。

假設(shè)一段河道有一個真實的長度，要量測這段河的長度，我們可以選擇多種比例尺的地圖。隨著地形圖比例尺的增加，量測得到的長度也會越來越接近河流的真實長度。當(dāng)使用的地圖大于一定的比例尺時，可以認(rèn)為地形圖上量測的長度等于河流的真實長度。

那么，何種比例尺的地形圖上量測的長度與河流的真正長度最接近?這是一個與河流類型、地形圖測繪時依據(jù)的規(guī)范和地圖用途等密切相關(guān)的問題。以長江為例，對于下游、中游和上游的大部分河段，按國家標(biāo)準(zhǔn)測繪的1：10萬地形圖完全可以滿足河長測量的精度要求。只是在源區(qū)，特別是接近源頭的河段，河流的長度與真實的長度會有差異。一般情況下，1：10萬地形圖上河流的起點與真正源頭位置會有1～2千米的距離。

在確定大河的源頭和長度時，如果有合適比例尺的地形圖，用量測精度比較高的長度量測技術(shù)，結(jié)合對源頭地區(qū)的實地考察，是能夠達(dá)到準(zhǔn)確確定源頭位置和精確測定河流長度的目的的?，F(xiàn)在的問題是我們在確定河流源頭和長度時，很多河流經(jīng)過的地區(qū)至今仍沒有能夠滿足精確量測所需要的地形圖。

好在新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用為上述難題提供了一條極好的解決之道。對地觀測技術(shù)和全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，不僅為人類了解和認(rèn)識世界創(chuàng)造了極為有利的條件，同時也開拓了人類的視野。衛(wèi)星遙感技術(shù)具有探測范圍廣、采集數(shù)據(jù)快、數(shù)據(jù)類型多樣的特點，能夠從空中乃至宇宙空間對整個地球進(jìn)行全方位觀測。衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對研究目標(biāo)的高精度定位。二者的結(jié)合，為按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的技術(shù)手段準(zhǔn)確確定世界大河的源頭和長度，提供了一種切實可行的技術(shù)途徑。

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)確定一條大河的源頭和長度時，首先要在這條大河的流域中，選擇覆蓋干流多種分辨率的衛(wèi)星影像，使用的影像分辨率隨著河流及量測河段的位置不同而有所差異，在靠近源頭的區(qū)域，需要使用分辨率更高的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)或大比例尺地形圖。

在進(jìn)行量測之前，需要從地形圖上選取或利用GPS測量得到地面控制點坐標(biāo)，利用這些控制點對衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行糾正。然后，利用遙感圖像處理軟件中的長度量測工具，沿河流的中心線對河流的長度進(jìn)行量測。為了保證長度量測結(jié)果的可靠性，一般采用人工量測的方法。根據(jù)經(jīng)驗，按這種方法進(jìn)行河流長度的量測，可以達(dá)到相對誤差小于3‰～5‰的精度。

我們找到整個流域中最長支流對應(yīng)的源頭后，還需要對源頭地區(qū)進(jìn)行實地考察，以驗證這個源頭是否滿足一年四季有水的條件。源頭的坐標(biāo)可以利用GPS接收機測定。目前定位精度為10米左右的手持GPS完全可以滿足對源頭進(jìn)行定位的要求。如果需要對源頭進(jìn)行高精度的定位，可以使用測量型GPS確定源頭的位置。使用測量型GPS對源頭進(jìn)行定位，一般情況下，定位精度可以達(dá)到厘米級。

在源頭確定后，以這個源頭為起點，以河口兩側(cè)陸地的切線和河流中心線的交點為終點，沿河流的中心線對河流的長度進(jìn)行量測。通常需要正反方向的多次量測，取多次量測長度的平均值作為河流長度的量測值。

已準(zhǔn)確測得源頭和長度的十大河

自1999年開始至今的10年間，通過對衛(wèi)星遙感影像的分析并結(jié)合對源頭地區(qū)的實地考察，按照“河源唯遠(yuǎn)”原則，筆者已經(jīng)完成全球14條著名大河源頭的確定和長度量測，其中包括10條超過和接近5000千米的大河。這10條河的源頭位置和長度如下：

尼羅河發(fā)源于盧旺達(dá)的Nyungwe森林，源頭坐標(biāo)2°19′35″s、29°21′30″E，全長7088千米。

亞馬遜河發(fā)源于秘魯?shù)腘evado Mismi雪山，源頭坐標(biāo)15°30′13″S、71°41′36″W，全長6575千米。

長江發(fā)源于中國青藏高原的唐古拉山脈，源頭坐標(biāo)32°43′54″N、94°35′54″E，全長6236千米。

密西西比河一密蘇里河發(fā)源于美國西北部，上游為Hell RoaringCreek，源頭坐標(biāo)44°32′18″N、111°32′54″W，全長6084千米。

葉尼塞河發(fā)源于蒙古西部，上游為伊德爾河，源頭坐標(biāo)47°54′38″N、97°58′25″E，全長5816千米。

黃河發(fā)源于中國青藏高原，上游為拉郎情曲，源頭坐標(biāo)34°29′37″N、96°20′23″E，全長5778千米。

額爾齊斯河一鄂畢河發(fā)源于中國新疆阿爾泰山的忙代恰大坂，源頭坐標(biāo)47°52′32″N、89°58′17″E，全長5525千米。

黑龍江發(fā)源于蒙古東部的肯特山脈南側(cè)，源頭坐標(biāo)48°47′07″N、109°10′30″E，全長5498千米。

剛果河(扎伊爾河)發(fā)源于贊比亞東部，上游為謙比西河，源頭坐標(biāo)9°22′04″S、31°07′58″E，全長5118千米。

瀾滄江一湄公河發(fā)源于青海省玉樹藏族自治州雜多縣吉富山，源頭坐標(biāo)33°45′48″N、94°40′52″E，全長4909千米。

在這一研究項目的第二階段，世界各地的其他20余條著名大河的源頭和長度也將會按照同樣的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段被重新定義，其中包括伏爾加河、勒那河、馬更些河等。目前，對雅魯藏布江、印度河、怒江和伊洛瓦底江源頭的考察和長度量測已經(jīng)完成，對其他河流的研究正在進(jìn)行，預(yù)計全部工作將于2020年以前完成。

屆時，世界大河長度數(shù)據(jù)的混亂局面將宣告結(jié)束。(文章代碼：100602)