观看电视纪录片《神眼追踪》,认识一位步法追踪专家——王清举


王清举,男,1938年出生,河南省太康县人。河南省周口市公安局退休返聘的足迹鉴定专家,教授级高级工程师,三级警监警衔。
自1974年以来,他一直致力于足迹步法研究,取得多项科研成果。1980年被 河南省人民政府授予一等奖,公安部授予一等功。1992年主持“八五”国家科技攻关项目“足迹计算机自动检验系统研究”,该项成果荣获河南省“科技进步二等奖”、公安部“科技攻关优秀成果奖”。1995年被河南省委、省政府命名为河南省优秀专家;被河南省公安厅特聘为全省公安机关刑事技术专家;被河南省高级人民法院特聘为足迹鉴定专家;担任 河南警察学院、 湖南警察学院客座教授,中国刑事科学技术协会特聘研究员。发表学术论文40多篇,其中3篇获中国现场统计研究会优秀应用成果二等奖。著有《足迹步法定量化检验》《新编足迹步法基础知识指导手册》《足迹步法破案妙法》等。
一、足迹的步法特征
步法是指人们行走习惯及其反映出的规律。
这些规律特点是进行步法追踪、步法分析和步法检验的基础。
步法特征是人体行走运动规律特点在成趟足迹或单个足迹中的综合反映,它包括步幅特征和步态特征。
(一)人体运动器官和行走运动
1、人体运动器官
人体骨骼
人体下肢关节
人体骨骼肌
(1)人体骨骼
各骨骼位置及名称:成年人全身共有206块骨骼,其中
颅骨19块,
躯干骨51块,
上肢骨64块,
下肢骨62块,
因各个骨骼所在位置及所具有的功能不同,各种骨骼在结构、形态上存在差异。
下肢骨的分类及其运动
下肢骨由下肢带骨和自由下肢骨组成
自由下肢骨包括
股骨、髌骨、胫骨、腓骨、足骨、
足骨:跗骨(7块)(跟骨、距骨、骰骨、舟骨、三块楔骨)
跖骨(5块)、趾骨(14块)共26块骨




足弓:足骨经关节连结,整体结构呈弓状。
外纵弓----支撑弓
纵弓
内纵弓----弹性弓
足弓 前横弓
横弓
后横弓
人体下肢关节
髋关节、膝关节、踝关节
人体骨骼肌:骨骼肌绝大多数附在骨骼上,骨骼肌的收缩牵动骨骼,引起人体运动。全身骨骼肌约有434块,各肌功能不一,发达有别,其中背部、臀部、大腿、小腿部位的肌肉特别发达。肌肉发达产生的肌力大,行走有劲,运步利落。相反则行走力弱,运步缓馒。肌肉的发达程度与后天的体力劳动和体育锻炼有直接关系,与人的年龄阶段也有关系。
(2)人的行走运动
人的行走运动是运动器官在神经系统的支配下,通过骨骼的杠杆作用,使人体在空间发生位移。
行走运动的力: 肌力。人能行走,是因为肌肉的收缩力克服地面阻力的结果。
当足蹬离地面时,遇到与蹬力大小相等、方向相反的阻力。阻力可以分解为地面对身体垂直向上的反作用力和地面对蹬力水平向前的摩擦力,二力之和使身体产生位移运动。
人的行走运动具有周期性,在不同周期内的相同阶段上,人体各部分的动态是相同的
普通步
单步(两个普通步)
复步, 两个单步构成了一个完整的行走周期,形成成趟足迹。
每个周期内,左右腿各经过两次支撑和摆动,即六个步行阶段:
1)支撑腿的三个阶段
前步阶段(落脚阶段):
垂直阶段(碾脚阶段):
后步阶段(起脚阶段):
2)摆动腿的三个阶段
摆动腿的后步阶段:
摆动腿的垂直阶段:
摆动腿的前步阶段:
(二)足迹的步法特征
人体行走运动所表现的规律特点反映出步法特征
步长
步幅特征 步宽
步法特征 步角
步态特征:十七种
1、步幅特征
步幅特征是指成趟足迹中,反映人行走时双足协调搭配关系及双足迈步动作的特征。
步幅长度,简称步长。
步幅宽度,简称步宽
步幅角度,简称步角
① 步长
足迹步行线:成趟足迹中,同侧相邻两足迹后跟中心点的连线叫足迹步行线。
左侧足迹后跟中心点的连线叫左步行线
右侧足迹后跟中心点的连线叫右步行线。
足迹中心线:以足迹前掌中心点与后跟中心点作的连线叫足迹中心线。
步长是指成趟足迹中,平行步行线的方向上,相邻的左右两足迹对应点之间的距离。
左步长:从右足迹向前测至左足迹相应点
右步长:从左足迹向前测至右足迹相应点
长步 80cm以上
中等步 70-80cm
短步 70cm以下
女性降250px
②步宽:步宽是指一趟足迹中,一侧足迹的后跟中心点与对侧步行线之间的距离。左步宽、右步宽。
依据步宽可分为:分离步、并跟步、搭跟步、交错步。
③步角:步角是指足迹中心线与同侧步行线所构成的角。左步角、右步角
过足迹中心线与步行线交点,分别沿两线向前量取725px的两点,测量此两点间距离的厘米数乘以2,得到步角度数。
以足迹中心线与步行线的位置分
外展角
小外展 5.1°- 10°
中外展 10.1°- 15°
大外展 15.1°- 20°
特大外展 20.1°以上
直行角 0°- 5°
内收角
不对称角:左右足迹呈一直行一外展、一直行一内收、一内收一外展状态。
左右步角度数相差10°以上,为不对称角。
④步幅类型
由于步长、步宽、步角的分类不同,因而三者相互搭配起来就构成了不同的步幅类型。
确定步幅类型顺序是,先定步角类型,再定步宽类型,最后定步长类型,
如小外展分离中步,中小外展并跟长步
步幅特征:
步幅特征是指成趟足迹中,反映人行走时双足协调搭配关系及双足迈步动作的特征。
步幅长度,简称步长。
步幅宽度,简称步宽
步幅角度,简称步角
2、步态特征
步态特征是指单个足迹中,反映遗留足迹人习惯性行走姿势及身体结构特点的细微痕迹。根据左右脚的起足、落足和支撑的周期循环,步态特征可分为:落足特征、支撑特征、起足特征。
(1)落足特征:摆动腿转变为支撑腿一侧的足着地时由于习惯动作、身体结构形态和作用力大小、方向、分布的不同,常见有以下几种特征:
1) 踏痕、2) 磕痕、3)推痕、4)跄痕、5)擦痕
1) 踏痕:行走迈大步时,由于人体向前冲力较大,落足时后跟向前下方移动形成的痕迹。
该痕迹突出特点有两点:后跟底部与后沿帮部呈斜坡状,潮湿松软的地面后跟部位地面有鳞状裂纹,裂口朝后。
2)磕痕:落足时,大腿后肌群用力,后跟后边沿向后下方碰击地面形成的痕迹。
足迹后边沿反映整齐,松软潮湿的地面常有堆土或向后迸溅的土粒,较硬的地面反映呈月牙状白印。
3)推痕:落足时,足掌与地面平行,后跟内侧先着地,足向内前方用力,在足迹后跟内前边沿形成如垄堤的堆土。
4)跄痕:落足时,足底与地面向前做极短的平行滑动所形成的痕迹。
该痕迹有向后开口裂缝或土粒向前移位。
跄痕可分为两种:后跟跄,后跟前边沿有堆土,前掌跄,足迹前边沿向前有移动土粒。
5)擦痕:落足时,由于落足低,后跟部位与地面接触向前作擦拭移动,在足迹后跟边沿以外形成的痕迹。擦痕的形状呈羊胡子状、长条状或半月状等。
(2)支撑特征
1)坐痕:当一条腿支撑体重,另一条腿向前摆动时,由于习惯动作,支撑体重的腿向后移动使后跟部位出现有鞋帮印痕。坐痕特征表现为“双边”,既有鞋底印痕反映,又有鞋帮印痕反映。
2)迫痕:单腿支撑时,担负体重的足产生偏压,以至印压出鞋帮印痕。
迫痕在地面上的表现形式有:内迫、外迫,迫痕可反应鞋帮的质料等特点。
3)压痕:支撑体重的足压在地面上形成的痕迹。由于各人的赤足结构不同,足底用力的大小不同,用力的部位、方向不同,加之习惯动作的差异,压痕在足迹中有轻压、重压的区别。压痕在判断年龄、体型、步行姿势以及赤足形态等许多方面作用很大。
观察压痕的方法
1、以亮度确定重压。
2、以密度确定压痕。
3、以深度确定压痕。
4、以渍水情况确定压痕。
5、以麻沙情况确定压痕。
6、以鞋底花纹的磨损程度来确定压痕。
压痕的轻重程度:虚边、实边、轻压面、重压面、重压点
4)拧痕:行走时,后跟向内或向外旋转,在足迹前掌、后跟部位出现的“麻花状”或“松叶状”痕迹。足迹内外边缘向外扩展,有推土现象。
(3)起足特征
1)蹬痕:后跟离开地面时,前掌向后用力在地面上形成的痕迹。蹬痕中的沙粒、石砾、土块向后移位或聚拢,并出现向前开口的鳞状裂缝。
2)挖痕:起足时,足趾部位向后用力挖动地面形成的痕迹。在足迹前尖至掌前沿部位常出现坑状,并伴有向内或向外或向后不同方向的甩土现象。
3)抠痕:起足时,足趾尖部位向后下方用力抠动地面形成的痕迹;抠痕使痕迹部位的土移位,但不甩土,痕迹形状多呈眉眼状或月牙状凹陷。
4)抬痕:抬足时,由于抬足快,将地面上的浮土吸附起来形成的痕迹;
5)挑痕:起足时,由于起足低,足尖离开地面时,向前上方带动地面上的土质形成的痕迹。挑痕不破坏足迹前边沿,前边仍保持完整。
6)耠痕:较挑痕起足更低,足尖将要离开地面时,顺着地面和前移动,使该处的土质向前踢刮移动形成的痕迹。有耠痕的足迹前边沿呈犁沟状缺口,常伴有向前带土现象。
7)划痕:起足时,由于踝关节不灵便,使趾尖部位向内前方拖动地面形成的条状印痕。划痕多出现在足迹前边沿内侧部位,呈弧状条痕。弧状条痕有弧度大小,弧度长短之分。
8)扫痕:起足时,由于髋关节不灵便的缘故,使前掌内侧部位向内前方拖拉地面形成的宽带状印痕。扫痕在足迹前掌内侧呈宽带状,带状痕迹由重逐渐向外变轻。
3、步态特征的定位定向
后跟部位出现的步态特征,如磕、踏、坐、擦痕等和前尖部位出现的步态特征,如挑、耠痕等的定位,均以足迹中心线为基准,与中心线垂直的为正,偏向足迹中心线内侧的为偏内,偏向外侧的为偏外,超出中心线的为内或外。
压痕的定位,以足迹划分的区域确定。挖痕、拧痕的定向,以甩土或拧土的方向确定,如向内侧甩土为内甩,向外侧甩土为外甩,拧分为内拧和外拧。
4、步幅特征与步态特征之间的关系
步幅特征与步态特征之间的关系可从步法特征的两大系统中认识。积极系统、消极系统
(1)积极系统的步法特征:
步幅特征:步长相对长,步宽中等(即小分离,并跟,小搭跟),步角相对小(即直行角或小外展角)。
步态特征:有磕、踏、推、跄、坐、拧、抬、蹬、挖、抠痕。
(2)消极系统的步法特征
步幅特征:步长短于正常步,步宽为大搭跟,交错步或大分离,步角为中外展以上或内收。
步态特征:有迫、挑、耠、划、扫、擦等痕。
一般积(消)极的步幅特征配以积(消)极步态特征
步幅与步态的关系,实际上是两个系统的相互关系,其变化规律就是两个系统的相互变化规律
二、足迹的动力形态特征
足迹动力形态,是人体行走时的足与承痕体的相互作用力的反映。
足迹动力形态特征,是指人行走时足动力在立体穿鞋足迹中力效应特点的反映关系。它通过足迹各部位的深浅(模型的高低)不同反映出来。适用于作案人在现场松软地面上行走时留下的立体足迹。
动力形态检验主要是运用人体运动力学的理论来剖析行走时运动动力反映在行走足迹上的动力形态,主要是力度大小顺序、力的平衡关系、力的轨迹曲线等。这些动力形态同样具有种类特征和细节特征。
1、种类特征
①拧型、②翘型、③平型、④斜型、⑤弯型、⑥凸型、⑦混合型
① 拧 型
人行走时,由于动作不同,力度大小不均及力的支点不对称形成的立体足迹,制作的石膏模型呈麻花状拧型痕迹。
足迹模型的整体动力形态明显不对称,跟外侧和掌内侧凸起,或眼内侧和掌外侧凸起,弓部明显向一侧倾斜。
从拧的方向不同分)七两种:足弓、后跟向内用力的为内拧;向外用力的为外拧。
②翘型
人行走时,如果是正落足正起足,在正落足时足跟向前下方用力,正起足时足尖向下方用力,形成的立体足迹在起落是部位有明显对称的凹陷小坑状特征。
观察制作的立体足迹石膏模型,模型整体动力形态,呈前后对应上翘的船形,上翘部位的动力形态特征明显高于其他部位的动力形态特征。
③平型
人行走时,由于用力较均匀,压力点不突出而形成的立体足迹。观察制作立体足迹石膏模型,模型整体的动力形态较平整,不拧不翘。
④斜型
人行走时,由于足向内或向外侧用力形成的立体足迹一侧较高一侧较低。观察立体足迹石膏模型的整体动力形态向一侧倾斜,呈现一侧高一侧低的斜坡型。内侧力重的为内斜,外侧力重的为外斜。
⑤弯型
人行走时,在足跟落地的同时,足弓部向内下方用力牵动前掌内收形成弓形立体足迹。观察立体足迹的石膏模型的整体动力形态明显变形,向一侧水平弯曲。多为后跟向内弯曲,也有前掌向内弯的。
⑥凸型
人行走时,由于足后跟、前掌向下用力而形成立体足迹,后跟和前掌部位有坑状压痕,即重力面。观察立体足迹,石膏模型的整体动力形态,在前掌和后跟部位有明显的凸起。
⑦混合型
人行走时,由于行走运动的力度小和平衡支点不同,形成同一立体足迹具有上述两种以上类型特征的足迹。观察立体足迹石膏模型的整体动力形态,前掌和后跟类型不一致,如后翘前斜混合,或后平前倾混合,或后平前拧混合,或后平前凸混合,或后凸前翘混合型等。
2、个别特征
动力形态个别特征是指在足迹的八个不同部位上常出现的具体特征。
它们是在人行走时,足在三维空间作六个自由度的活动条件下产生的。
其形态各异,并且有一定的稳定性。
按个别特征出现的规律有:
①落足重力点
②后跟重力面
③足弓压
④掌面动力形态
⑤趾掌间的动力形态
⑥拇趾动力形态
⑦起足重力点
⑧足迹边沿的动力形态
①落足重力点:它是在足迹后边缘上出现的落足动力形态特征。
②后跟重力面:它是指足迹后跟处受力较重的部位。在立体足迹上呈凹陷形状,反映在足迹模型上为后跟的凸起部位。
③足弓压:它是指足迹弓部受力较重形成的压痕。在足迹模型上从压力形态的走向可分为:连跟形、连掌形、通连形和间断
④掌面动力形态:它是指足迹模型的前掌部位出现的不同面状特征和点状特征。面状特征有动力面和动力面中的重压面。点状特征有重力点和分力重点。
⑤趾掌间的动力形态:它是指人行走时,由于足掌前沿和足耻用力而在趾掌区形成的空间(未受力区)。足迹模型上的形态有椭圆形、圆形、三角形和喇叭形等。所处位置分内、中、外侧。
⑥拇趾动力形态:它是指人行走起足时,拇趾向后下方用力形成的动力形态特征。足迹模型的拇趾动力形态有:圆形、椭圆形、蛇头形等。
⑦起足重力点:它是指人行走起足时,在足迹前边沿出现的起足动力形态特征。
⑧足迹边沿的动力形态:它是指人行走时保持人体平衡的支撑点,沿着力的轨迹线移动时在足迹边沿形成的形态特征。足迹模型的边沿用力处较凸而宽,反映明显,特征多出现在足迹后边沿、前掌内、外沿和前沿部位,与足迹其他部位的动力形态相应形成。
力的轨迹线
综述以上八个部位上出现的细节特征,从中分别找出各自的重力点、分力重点,然后各点间相连成为一条曲线,该线反映了人体行走足动力的走向,贯穿于整个足迹,所以把它叫做力的轨迹线。这条轨迹线在足迹动力形态检验中起着重要作用。
其位置,曲线形状,每段的长短,行走方向,间断距离,轨迹线两侧动力形态特征的面积、形状特点等都反映着个体行走足动力的特征。
3、形态特征的定位和定向
(1)步幅特征的定位和定向
准确测出步角、步宽和步长,是确定步幅特征、正确进行步幅分类的依据。步幅特征的定位和定向,是以步行线及足迹中心线为基准线,采取目测或尺测的方法确定的。
①目测。站在成趟足迹的后方50厘米处,在逆光或侧光下向前观察成趟足迹,结合实践经验,确定步幅的大致角度、宽度、长度和步幅类型。
②尺测。在准确标出成趟足迹步行线和足迹中心线的前提下,用直尺和量角器按定义直接测出步角、步宽和步长,井确定步幅类型。
(2)步态特征的定位和定向
①落足、起足痕迹的定位定向。以足迹中心线为基准线。痕迹内外两端连线被基准线平分的定为正落痕或正起痕;被基准线所分,视其内外侧各分多少,定为略偏内和偏内或略偏外和偏外;超出基准线的为内或外。
落足痕迹从落足位置上大体可分为:内落、偏内落、略偏内落、正落、略偏外落、偏外落、外落等七种。
起足痕迹从位置上可分为:内起、偏内起、略偏内起、正起、略偏外起、偏外起、外起等七种。
起足、落足的位置和作用力的方向,一般是在一条直线或两条相平行的线上。有的不在一条直线或两条平行线上,如正落足偏内起足,或略偏外落足正起足等。有的青年女子,正落足偏外起足.作用力的方向都不一致,需要注意研究。
①压痕定位。以足迹分区部位确定。
③拧痕定向。拧痕的方向确定,以拧土方向为准。如后跟向内拧的为内拧。
(3)动力形态特征的定位定向
对足迹上反映出的动力形态特征,其具体位置、形状、力度轻重顺序及平衡的确定,一般有以下两种方法:
①二维定位法(平面定位)。主要对平面形态特征进行定位、定向。即首先观察足迹各部位上出现的动力形态,依据特征的形状、大小,用线沿其边沿划出范围,并从中找出重力点;以足迹中心线为纵轴,足迹全长1/3(前掌)处为横轴,构成足迹的十字坐标,从而确定各特征的准确位置。
②三维定位法(立体定位)。主要解决足迹中的力度轻重顺序和对部位力的平衡关系。具体方法有:部位顺序示意法、力度计曲线示意法、力的平衡示意图和力度顺序表示法及力的平衡表示法。
X腿、内收步

