大河之源

世界著名大河源头的确定，一直被视为重大的地理发现。发源于本国国土上的大河长度，也是一个国家最基本的地理数据。

　　河流的一笔糊涂账

　　当你打开几本百科全书、杂志和教科书，或者从谷歌、百度上检索河流长度的时候，可能会注意到一个令人困惑的现象：同一条河的长度有多个版本，而且这些河流长度的各数据间差异很大，如公认的世界最长河——尼罗河的长度在5499千米至6700千米，大部分资料记载的南美最长河——亚马逊河的长度在6275千米至7025千米，最长的甚至达到了7872千米。

　　根据这些数据，你能断定尼罗河和亚马逊河哪条是世界第一长河吗?其他河流长度的数据也很混乱，如密西西比河的长度在5970千米至6415千米，澜沧江(湄公河)的长度在4000千米至4880千米，刚果河(扎伊尔河)的长度在4300千米至4700千米，等等。

　　更令人困惑的是，这些数据居然来自《哥伦比亚百科全书》、《大不列颠百科全书》等著名的百科全书及多种语言教科书、杂志等。

　　其实，早在20世纪70年代，《地理知识》(《中国国家地理》杂志的前身)上就有一篇题为《国外大河长度》的文章，指出尼罗河、亚马逊河和密西西比河长度数据混乱的问题。不过，文章没有进一步分析造成大河长度数据混乱的原因，并提出解决问题的有效途径。

　　对于这些混乱的河流长度数据，我们无法判断哪个是正确的、哪个是错误的，或者区分哪个更准确。因为我们不清楚这些大河的长度是在哪个时代、由谁测定的，也不清楚当时使用了何种测定手段。

　　因此，要改变河流长度数据混乱的局面，就必须利用现代技术对世界大河的长度重新测量。

　　对于一条河流来说，影响其长度的因素主要包括：河流的源头、河流的入海口、河流长度量测时依据的数据源以及河流长度量测技术。

　　确定大河源头的标准

　　中国自古就有“饮水思源”的传统，人类的这种共同特点在探索大河源头的过程中得到了淋漓尽致的体现。

　　人类探索大河源始于何时?这个问题似乎没有明确的答案，但是自从有了文字，就有了人类探索大河源头的记载。直到今日，确定大河的源头仍然是地理学家和探险家们追逐的目标。

　　确定河流正源时通常采用的三个标准，即“河源唯远”、“流量唯大”、“与主流方向一致”；同时，考虑流域面积、历史习惯等因素，最终确定源头。但是，同时满足上述所有标准的源头在实际中是不存在的。因此，尽管不同的人对世界著名大河源头的确定标准还存在着各种争议，但实际上都依据了“河源唯远”这一原则。只是在如何确定最远的支流对应的源头时所依据的技术手段存在着差异。这也是为什么关于河流源头和长度数据会出现不同结果的原因。

　　什么是“河源唯远”的原则呢?

　　简而言之，“河源唯远”是指：一条大河的源头是这条河的整个流域中最长的支流对应的源头，而且这个源头应该一年四季都有水。要证明河流的源头一年四季都有水，需要在考察源头的时间上进行合理选择。一般来说，如果秋季还有水流出，则可以说明这个源头一年四季都有水。

　　因为有水才能称为“源”，从理论上讲，我们应该按照流量来确定源头。但是，由于河水的流量是不断变化的，在没有固定水文观测站的各支流上，我们目前能够得到的都是瞬时流量，根本无法对源区所有支流交汇处的水量进行长期、连续和同步观测。

　　与水量相比，河流的长度则是一个稳定、可靠，而且可以进行重复观测的指标，因而采用“河源唯远”的原则来确定大河的源头是合理的。

　　根据经验，长度长的支流的流量一般也大于长度短的支流的流量，比如：在长江源区，当曲的长度和流域面积大于目前被作为长江正源的沱沱河。当曲的水量也是沱沱河的5～8倍；在黄河源区，卡日曲的长度大于目前被作为黄河正源的玛曲，卡日曲的水量也大于玛曲(卡日曲的水量大约是玛曲的两倍)；澜沧江源区同样是这种情况，扎阿曲的长度大于扎那曲，扎阿曲的水量是扎那曲的4～5倍。因此，按“河源唯远”的原则确定大河源头，在大多数情况下实际上也包含了流量和流域面积等因素。而且，目前世界大河也是按照长度来排名的。

　　至于“与主流方向一致”这一确定大河源头的准则，似乎并没有什么现实依据，因为世界上每条大河都是从它的发源地开始，经过千回百转才流入大海的。据作者本人所知，世界上已经确定的大河源头，还没有哪条是根据“与主流方向一致”这一原则确定的。这一原则用得最多的情况就是：当有人提出需要按新的标准确定大河源头时，原来的定源人为了说明自身定源的合理性所采用的一种解释。

　　世界上的河流中，“依据历史习惯”确定源头的也确实存在，比如：现在的印度河源头在申该卡巴，雅鲁藏布江源头在杰马雍仲，就是根据历史传统确定的(杰马是沙子的意思，雍仲就是佛教中的“老”，象征着吉祥幸福。目前地图上标记的名称“杰马央宗”是不准确的，在藏语中“央宗”是“丰收”的意思，一般用来做藏族女孩的名字)。

　　冈仁波齐因被多种宗教认为“世界第一神山”而名扬天下。根据传说，在冈仁波齐东南西北四个方向各有一条世界著名的大河，即狮泉河(印度河)、象泉河(朗钦藏布)、马泉河(雅鲁藏布江)和孔雀河(马甲藏布)，其中，孔雀河也被称为格尔纳利河，它是恒河的一个重要支流。孔雀河的传统源头实际上是马甲藏布南岸的一眼清泉，这个源头既不是最长的，也不是水量最大的，只是由于泉眼周围植被茂盛，引人注目，因此才被当地人认为是孔雀的头，周围的山则被视为孔雀展开的屏。因此，这里被认为是孔雀河的源头。象泉河是印度河的一个支流，它的源头目前在冈仁波齐西南方向。我们虽然在此进行了考察，但当地人似乎也说不清这个源头的准确位置。

　　至于狮泉河(印度河)和马泉河(雅鲁藏布江)的源头，最早是由斯文·赫定于上个世纪初发现的。他根据含糊不清的水文资料，认为库比藏布应该是雅鲁藏布江的正源。但最终，斯文·赫定根据当地的传统认为，申该卡巴为印度河源头。

　　20世纪30年代，印度一位地理学家在对该地区进行考察后认为，印度河的源头是申该卡巴，雅鲁藏布江的源头应该是杰马雍仲。他得出这一结论的依据就是历史传统。他认为，斯文·赫定在确定雅鲁藏布江源头和印度河源头时没有依据共同的标准。同时，他还指出，如果依据其他准则，这两条大河的源头都要发生变化。

　　源头的位置根据源头类型的不同而有不同的确定准则。对于地下水补给型的源头，出水处即可确定为源头的位置；对于湖水补给型的源头，应将湖口确定为源头；对于冰川补给型的源头，则应以冰川末端作为河流的源头。

　　关于将冰川末端作为河流源头的做法多数时候人们并无太大争议，但在确定长江源头时出现了争议。1978年，长江水利委员会按“河源唯远”的原则确定沱沱河为长江正源，将长江源头的位置定在了格拉丹冬雪山的分水岭上，并将姜古迪如冰川作为沱沱河的一部分，在计算沱沱河长度时，将姜古迪如冰川的长度(12.6千米)计入了河长。这一做法在学术界引起了很大争议。时至今日，对于这种做法的争议依旧没有结束。主要原因是在长江源区，如果加上姜古迪如冰川，沱沱河和当曲的长度相差无几；但是，如果从冰川的末端开始计算沱沱河的长度，沱沱河和当曲的长度差异就非常明显了。对于坚持以沱沱河为正源的长江水利委员会的专家，将姜古迪如冰川计入沱沱河也是必然的；但是，坚持冰川不能计入河长的专家认为，从姜古迪如冰川的末端开始，沱沱河才开始被称为“河”。如果由冰川末端开始计算河流长度，沱沱河的源头则应为尕恰迪如冰川，由其末端计算得到沱沱河的长度为348.6千米，当曲的长度为360.3千米，当曲长于沱沱河11.7千米。

　　作者本人利用卫星遥感影像对沱沱河和当曲的长度进行量测时发现，即使将姜古迪如的长度计入沱沱河，当曲仍长于沱沱河3.2千米。因此，按“河源唯远”的原则，当曲应为长江的源头。

　　河流长度怎么测

　　当我们认可判定大河源头的标准是“河源唯远”后，确定大河源头的问题实际上已经转化为寻找最长支流对应的源头，并通过实地考察，验证这个源头能否满足一年四季都有水的条件。

　　测量河流长度时，依据的数据源和长度量测技术会对大河源头的准确定位产生影响。以往的河流长度量测大多是在各种不同比例尺的地形图上进行的，像长江就是以地形图为依据确定的源头和长度。进行河流长度量测的工具主要包括曲线仪、曲线笔、两脚规、数字化仪等。精度比较高的则是在扫描地形图上进行长度量测，即：利用扫描仪将现有的地形图进行扫描，以数字形式输入计算机，利用相应的软件对扫描的地形图进行纠正，然后在纠正后的地形图上按自动或人工的方式对河流长度进行量测。由于纠正后的地形图消除了纸质地形图的变形误差，而且纠正后的地形图可以在计算机显示器上随意缩放，因此与其他河流长度量测技术比较，量测精度有了大幅度提高。

　　但即使是使用扫描地形图进行长度量测这类高精度的长度量测技术，也未必能够得到河流的准确长度。因为通过地形图量测的河流长度，还与地形图的比例尺有关。

　　地形图的比例尺是影响河流长度量测结果的重要因素。地形图的比例尺对河流长度量测的影响主要表现为：随着地形图比例尺的缩小，同一段河道量测得到的长度也会减小。河道长度减小的程度也会随着地图用途、比例尺和河流类型的不同而有所差异。

　　假设一段河道有一个真实的长度，要量测这段河的长度，我们可以选择多种比例尺的地图。随着地形图比例尺的增加，量测得到的长度也会越来越接近河流的真实长度。当使用的地图大于一定的比例尺时，可以认为地形图上量测的长度等于河流的真实长度。

　　那么，何种比例尺的地形图上量测的长度与河流的真正长度最接近?这是一个与河流类型、地形图测绘时依据的规范和地图用途等密切相关的问题。以长江为例，对于下游、中游和上游的大部分河段，按国家标准测绘的1：10万地形图完全可以满足河长测量的精度要求。只是在源区，特别是接近源头的河段，河流的长度与真实的长度会有差异。一般情况下，1：10万地形图上河流的起点与真正源头位置会有1～2千米的距离。

　　在确定大河的源头和长度时，如果有合适比例尺的地形图，用量测精度比较高的长度量测技术，结合对源头地区的实地考察，是能够达到准确确定源头位置和精确测定河流长度的目的的。现在的问题是我们在确定河流源头和长度时，很多河流经过的地区至今仍没有能够满足精确量测所需要的地形图。

　　好在新技术的出现和应用为上述难题提供了一条极好的解决之道。对地观测技术和全球卫星导航定位技术，不仅为人类了解和认识世界创造了极为有利的条件，同时也开拓了人类的视野。卫星遥感技术具有探测范围广、采集数据快、数据类型多样的特点，能够从空中乃至宇宙空间对整个地球进行全方位观测。卫星导航定位技术具有快速、准确的特点，能够实现对研究目标的高精度定位。二者的结合，为按统一的标准、统一的技术手段准确确定世界大河的源头和长度，提供了一种切实可行的技术途径。

　　利用卫星遥感技术确定一条大河的源头和长度时，首先要在这条大河的流域中，选择覆盖干流多种分辨率的卫星影像，使用的影像分辨率随着河流及量测河段的位置不同而有所差异，在靠近源头的区域，需要使用分辨率更高的卫星影像数据或大比例尺地形图。

　　在进行量测之前，需要从地形图上选取或利用GPS测量得到地面控制点坐标，利用这些控制点对卫星遥感影像进行纠正。然后，利用遥感图像处理软件中的长度量测工具，沿河流的中心线对河流的长度进行量测。为了保证长度量测结果的可靠性，一般采用人工量测的方法。根据经验，按这种方法进行河流长度的量测，可以达到相对误差小于3‰～5‰的精度。

　　我们找到整个流域中最长支流对应的源头后，还需要对源头地区进行实地考察，以验证这个源头是否满足一年四季有水的条件。源头的坐标可以利用GPS接收机测定。目前定位精度为10米左右的手持GPS完全可以满足对源头进行定位的要求。如果需要对源头进行高精度的定位，可以使用测量型GPS确定源头的位置。使用测量型GPS对源头进行定位，一般情况下，定位精度可以达到厘米级。

　　在源头确定后，以这个源头为起点，以河口两侧陆地的切线和河流中心线的交点为终点，沿河流的中心线对河流的长度进行量测。通常需要正反方向的多次量测，取多次量测长度的平均值作为河流长度的量测值。

　　已准确测得源头和长度的十大河

　　自1999年开始至今的10年间，通过对卫星遥感影像的分析并结合对源头地区的实地考察，按照“河源唯远”原则，笔者已经完成全球14条著名大河源头的确定和长度量测，其中包括10条超过和接近5000千米的大河。这10条河的源头位置和长度如下：

　　尼罗河发源于卢旺达的Nyungwe森林，源头坐标2°19′35″s、29°21′30″E，全长7088千米。

　　亚马逊河发源于秘鲁的Nevado Mismi雪山，源头坐标15°30′13″S、71°41′36″W，全长6575千米。

　　长江发源于中国青藏高原的唐古拉山脉，源头坐标32°43′54″N、94°35′54″E，全长6236千米。

　　密西西比河一密苏里河发源于美国西北部，上游为Hell RoaringCreek，源头坐标44°32′18″N、111°32′54″W，全长6084千米。

　　叶尼塞河发源于蒙古西部，上游为伊德尔河，源头坐标47°54′38″N、97°58′25″E，全长5816千米。

　　黄河发源于中国青藏高原，上游为拉郎情曲，源头坐标34°29′37″N、96°20′23″E，全长5778千米。

　　额尔齐斯河一鄂毕河发源于中国新疆阿尔泰山的忙代恰大坂，源头坐标47°52′32″N、89°58′17″E，全长5525千米。

　　黑龙江发源于蒙古东部的肯特山脉南侧，源头坐标48°47′07″N、109°10′30″E，全长5498千米。

　　刚果河(扎伊尔河)发源于赞比亚东部，上游为谦比西河，源头坐标9°22′04″S、31°07′58″E，全长5118千米。

　　澜沧江一湄公河发源于青海省玉树藏族自治州杂多县吉富山，源头坐标33°45′48″N、94°40′52″E，全长4909千米。

　　在这一研究项目的第二阶段，世界各地的其他20余条著名大河的源头和长度也将会按照同样的标准和技术手段被重新定义，其中包括伏尔加河、勒那河、马更些河等。目前，对雅鲁藏布江、印度河、怒江和伊洛瓦底江源头的考察和长度量测已经完成，对其他河流的研究正在进行，预计全部工作将于2020年以前完成。

　　届时，世界大河长度数据的混乱局面将宣告结束。(文章代码：100602)