赤足足跡在不同承痕客體上的誤差分析研究

高 毅，馬 越，王 彪

（中國刑事警察學院 痕跡檢驗鑒定技術公安部重點實驗室，遼寧 沈陽110035）

足跡是人體足與地面等物質(zhì)客體接觸時留下的痕跡，按足跡造痕客體可分為赤足足跡和穿鞋襪足跡；按足跡承痕客體表面變化形態(tài)分類，可分為立體足跡和平面足跡等等。赤足足跡在夏季出現(xiàn)概率較高，且南方多于北方，室內(nèi)多于室外。通過對犯罪嫌疑人赤足現(xiàn)場足跡和樣本足跡的比對，可以直接認定人身，因此，赤足足跡鑒定具有較高的證據(jù)價值。本文重點研究的是赤足足跡在不同的承痕客體上留下的足跡有哪些差異，并對這些差異進行分析。

1 赤足足跡各部分劃分

足底分為4個區(qū)，一是足趾區(qū)，即前面分離出來的5個腳趾的總稱。二是由第1～5跖骨形成的足跖區(qū)，跖區(qū)的弓形結構支撐點為1、5跖趾關節(jié)，在蹬地過程中，2～4跖趾關節(jié)受力下降，形成痕跡，因此，跖區(qū)是痕跡形成的重要區(qū)域。三是足弓區(qū)，由弓區(qū)的拱形結構，以及足底韌帶、肌腱等具有彈性和收縮力的組織共同構成凸向上的區(qū)域，足弓區(qū)痕跡穩(wěn)定性相對較差。四是足跟區(qū)，該區(qū)域是足底的主要受力支撐部位，痕跡特征穩(wěn)定性較高，在鑒定中往往起關鍵作用，赤足足跡各區(qū)域示意圖如圖1所示，1～7 為足趾區(qū)，8～16 為足跖區(qū)，17～20 為足弓區(qū)，21～28 為足跟區(qū)。

圖1 赤足足跡區(qū)域劃分示意圖

2 赤足足跡足型特征

赤足足跡足型特征分為整體特征和局部特征。整體特征是指反映足整體解剖結構的特征，主要有長度特征和寬度特征等。局部特征是指足型中能夠反映出足局部解剖結構的特征，局部特征包括趾區(qū)結構特征，即趾頭形態(tài)特征和趾區(qū)排列形態(tài)特征。拇趾形態(tài)可分為圓形、蛇頭形、橢圓形和不規(guī)則形，其他2～4趾頭多呈圓形、橢圓形和角形，而小趾頭由于2、3趾節(jié)骨化在一起多成不規(guī)則形狀。趾區(qū)排列形態(tài)特征包括平行型、并緊型、放射型和重疊型；跖區(qū)結構特征，即包括跖前緣、跖后緣、跖內(nèi)緣和跖外緣形態(tài)特征。跖區(qū)邊緣形態(tài)包括弧形、平直形、角形和波浪形、凸凹形等；跟區(qū)結構特征，從形態(tài)上可分為圓形、橢圓形、水滴形及不規(guī)則形等。

3 影響赤足特征的因素

影響赤足特征的因素可分為內(nèi)因和外因兩部分。內(nèi)因是指犯罪嫌疑人形成赤足足跡的身體結構、行走習慣及作案時的心理狀態(tài)，造成足跡的結構特征和步法特征發(fā)生變化。外因是指足跡承痕客體的物理性能，中間介質(zhì)的性質(zhì)等因素，比如承痕客體的塑性、軟硬、干濕、細膩程度等表面的物理性能，也會相應導致足跡特征的變化。現(xiàn)場足跡的復雜性，使我們對現(xiàn)場足跡形成條件和變化因素的認識有時不很準確，因此在進行赤足足跡鑒定時，就要特別注意這些影響赤足特征的因素，全面分析差異點和符合點的來源，并在此基礎上，模擬現(xiàn)場足跡遺留動作和條件，制作樣本。

4 不同客體赤足足跡形態(tài)特征觀測

4.1 材料與方法

實驗器材：捺印板、足跡比例尺、單反相機、A3紙若干、瓷磚、地板、水泥地面、毛毯等。

在平面足跡實驗室，以瓷磚、紙張、地板、水泥地面和毛毯等為承痕客體，保證在每種客體上正常行走、調(diào)整步速和心態(tài)下制作多組赤足樣本。實驗對象為學生10人，每人取3枚足跡。無腿足部病變，關節(jié)活動正常。詳細觀測并分析在不同承痕客體上，足跡的趾區(qū)、跖區(qū)、弓區(qū)、跟區(qū)的具體變化并拍照記錄。

4.2 趾區(qū)形態(tài)特征觀測

實驗中，我們主要觀測五種承痕客體上趾區(qū)形態(tài)及趾尖到跖前緣的距離和趾間距，由于承痕客體的改變，大拇腳趾頭的形態(tài)在較光滑的客體上呈現(xiàn)橢圓形，并且在趾尖部位有擦蹭滾動形成的虛邊痕跡，而在粗糙程度較大的承痕客體上多呈現(xiàn)圓形，趾前緣多為弧形。從所抽取樣本的五趾排列關系觀察，變化不大，均為并緊型，分析在制作樣本時控制行走姿態(tài)和行走速度，故單純的改變承痕客體對趾排列關系影響不大，具體形態(tài)以樣本一為例，如圖2～6所示。

圖2 地板上的趾區(qū)形態(tài)

圖3 紙張上的趾區(qū)形態(tài)

圖4 瓷磚上的趾區(qū)形態(tài)

圖5 水泥地面上的趾區(qū)形態(tài)

圖6 毛毯上的趾區(qū)形態(tài)

在長度測量上，我們?nèi)「髦杭獾锦徘熬壍拇怪本嚯x作為所在趾的趾長，相鄰趾頭的外緣突點間的距離作為趾間距，以此來描述變化，將每人的三枚足跡測量之后計算平均值，測量數(shù)據(jù)如表1～5所示。

通過對大量樣本觀測實驗，我們發(fā)現(xiàn)，對于趾頭長度比較，毛毯客體及水泥地面客體普遍長于其他種類客體，分析對于柔軟客體且滲透性較強的一類客體，在行走過程中，趾頭尤其是拇趾趾頭作為趾區(qū)主要受力趾，和客體接觸時間和滾動面積更大，且對于中間介質(zhì)為液體的一類物質(zhì)，擴散現(xiàn)象也較其他客體明顯，從而造成拇趾趾頭長度的變化。而對于地板、瓷磚及紙張類客體，趾頭長度上差別不明顯。但我們也發(fā)現(xiàn)，對于紙張類客體，在長度上普遍反映較短，說明在用紙張制作樣本足跡時，紙張和油墨的黏附作用以及行走步態(tài)可能受到心理影響也會造成在長度上的變小。

而從趾間距比較來看，瓷磚和水泥普遍反映趾間距較大，分析瓷磚由于表面比較光滑，在趾頭起腳蹬地時，有可能造成趾頭的受力放射，造成趾間距變大；而對于水泥地面，分析有可能與該類承痕客體表面粗糙程度有關，即趾頭邊緣與地面接觸不充分，導致部分趾頭痕跡反映不全，造成趾間距變大，而對于毛毯類柔軟且滲透性承痕客體，分析為趾頭痕跡橫向擴散，導致趾間距變小。因此，以上在進行赤足鑒定時，要特別注意客體差異對趾區(qū)特征的影響。

表1 地板承痕客體上赤足趾區(qū)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表cm（ ）

表2 紙張承痕客體上赤足趾區(qū)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表cm（ ）

表3 瓷磚承痕客體上赤足趾區(qū)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表cm（ ）

表4 水泥地面承痕客體上赤足趾區(qū)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（cm）

表5 毛毯承痕客體上赤足趾區(qū)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（cm）

4.3 跖區(qū)形態(tài)特征觀測

通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，由于承痕客體的改變，跖外緣和跖內(nèi)緣的差別并不是很大，但是跖前緣和跖后緣的差別則很明顯，前三種承痕客體上的赤足足跡特別是1、2二趾間的跖前緣均有明顯的凹陷，而后兩種承痕客體上的赤足足跡1、2腳趾間的跖前緣凹陷不是很明顯。另外，前四種承痕客體上的赤足足跡的跖后緣均為明顯的凸凹形，而毛毯上的赤足足跡則不明顯，文中以一人為例，具體形態(tài)如圖7～11 及表 6～10所示。

通過實驗觀察，樣本中紙張類、地板類及毛毯類客體，跖區(qū)痕跡特征反映相對完整明顯，而瓷磚和水泥地面類客體跖區(qū)部分邊緣普遍反映模糊，分析該類客體由于表面粗糙度可能會造成跖區(qū)受力邊緣的變形或邊緣缺失，需要在赤足鑒定中加以重視。

在赤足鑒定中，跖區(qū)寬度是赤足整體特征的客觀反映，經(jīng)常作為一個重要的量化指標，本文對不同承痕客體上跖區(qū)寬度進行研究，跖寬是指沿足跡中心線垂直方向赤足足跡的最大寬度，也可直接測量跖內(nèi)外緣突點的距離作為跖斜寬，由于測量跖斜寬方便準確，故本文采用跖斜寬作為研究對象，如表11所示。

通過對大量樣本的統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)，毛毯客體上的跖區(qū)寬度普遍反映要寬于其他客體，說明對于柔軟客體，足底富有彈性和弧度的皮膚邊緣痕跡都可反映在該類客體表面而造成跖寬變寬，而對于瓷磚和紙張客體跖寬往往反映較小。

表6 地板承痕客體跖區(qū)形態(tài)對比 （cm）

表7 紙張承痕客體跖區(qū)形態(tài)對比 （cm）

表8 瓷磚承痕客體跖區(qū)形態(tài)對比 （cm）

表9 水泥地面承痕客體跖區(qū)形態(tài)對比 （cm）

表10 毛毯承痕客體跖區(qū)形態(tài)對比 （cm）

表11 不同承痕客體跖斜寬測量數(shù)據(jù)表 （cm）

圖7 地板上的跖區(qū)形態(tài)

圖8 紙張上的跖區(qū)形態(tài)

圖9 瓷磚上的跖區(qū)形態(tài)

圖10 水泥地上的跖區(qū)形態(tài)圖

11 毛毯上的跖區(qū)形態(tài)

4.4 弓區(qū)形態(tài)特征觀測

實驗表明，較光滑的客體，例如地板和瓷磚，弓外緣痕跡明顯，而水泥地面和毛毯客體上弓區(qū)邊緣則相對模糊。我們在比較弓寬時取弓區(qū)最窄處作為弓寬數(shù)據(jù)，具體形態(tài)及測量數(shù)據(jù)如圖12～16及表12所示。

圖12 紙張上的弓區(qū)形態(tài)

圖13 地板上的弓區(qū)形態(tài)

圖14 瓷磚上的弓區(qū)形態(tài)

圖15 水泥地上的弓區(qū)形態(tài)圖

16 毛毯上的弓區(qū)形態(tài)

表12 不同承痕客體弓區(qū)形態(tài)及寬度對照表 （cm）

從不同客體上，我們觀察特別是弓區(qū)外側邊緣，痕跡反映清晰度差異較大。實驗中，大量樣本反映出紙張，地板和瓷磚外側邊緣較清晰完整，甚至是第5跖骨突隆的位置形態(tài)在鑒定中也可較好的利用，相反，水泥和毛毯外側邊緣則反映性較差。分析是由于人體行走時重心左右晃動使得足部外側受力加重而在光滑平整的客體上可反映出一條清晰完整的印壓痕。而對于水泥地面和毛毯則由于接觸原因而反映較差。另外，由于弓區(qū)的拱形結構，造成弓區(qū)的內(nèi)側邊緣反映不完整，從而造成弓區(qū)寬度上的差異，從表3對比發(fā)現(xiàn)，毛毯上弓寬最大，分析由于足底的富有彈性的皮膚結構與毛毯充分接觸造成弓寬擴大。

4.5 跟區(qū)形態(tài)特征觀測

跟區(qū)結構特征，從形態(tài)上可分為圓形、橢圓形、水滴形及不規(guī)則形等。而赤足足跡的跟寬測量方法為跟區(qū)最寬處即為跟寬，以隨機抽取樣本一為例如圖17～21及表13所示。

通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)在幾種客體上的跟區(qū)形態(tài)差別變化均不大，說明赤足跟區(qū)穩(wěn)定性較好，故跟區(qū)形態(tài)特征可作為赤足鑒定中高質(zhì)量特征加以應用。在跟區(qū)寬度上在前四種客體上也沒有太大差異，而毛毯上的赤足足跡的跟寬則有較大差別，分析原因與弓區(qū)寬度差異原因相近，需在赤足鑒定加以注意。

圖17 地板上的跟區(qū)形態(tài)

圖18 紙張上的跟區(qū)形態(tài)

圖19 瓷磚上的跟區(qū)形態(tài)

圖20 水泥地上的跟區(qū)形態(tài)

圖21 毛毯上的跟區(qū)形態(tài)

表13 不同承痕客體跟后緣形態(tài)對比 （cm）

5 結果與討論

通過對大量樣本的對比觀測實驗，我們總結出以下幾點實驗結論：

（1）對于赤足趾區(qū)趾頭長度而言，在滲透性或半滲透性柔軟客體上，主要受力趾由于接觸時間及滾動面積增大而出現(xiàn)趾長度變長的現(xiàn)象；而對于質(zhì)地較硬的非滲透性客體，如瓷磚，地板等客體，趾頭長度變化不明顯。而從趾間距比較來看，瓷磚和水泥普遍反映趾間距較大，而對于毛毯類柔軟且滲透性承痕客體，分析為趾頭痕跡橫向擴散，導致趾間距變小。因此，以上在進行赤足鑒定時，要特別注意客體差異對趾區(qū)形態(tài)和排列關系的影響。

（2）對于赤足跖區(qū)而言，樣本中紙張類、地板類及毛毯類客體，跖區(qū)痕跡特征反映相對完整明顯，而瓷磚和水泥地面類客體跖區(qū)部分邊緣普遍反映模糊，分析該類客體由于表面粗糙度可能會造成跖區(qū)受力邊緣的變形或邊緣缺失，需要在赤足鑒定中加以重視。同時，通過對大量樣本的統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)，毛毯客體上的跖區(qū)寬度普遍反映要寬于其他客體，說明對于柔軟客體，足底富有彈性和弧度的皮膚邊緣痕跡都可反映在該類客體表面而造成跖寬變寬，而對于瓷磚和紙張客體跖寬往往反映較小。

（3）就弓區(qū)痕跡特征而言，大量樣本反映出紙張，地板和瓷磚外側邊緣較清晰完整，甚至是第五跖骨突隆的位置形態(tài)在鑒定中也可較好的利用，相反，水泥和毛毯外側邊緣則反映性較差。從測量數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，毛毯上弓寬最大，分析由于足底的富有彈性的皮膚結構與毛毯充分接觸造成弓寬擴大。

（4）在幾種客體上的跟區(qū)形態(tài)差別變化均不大，說明赤足跟區(qū)穩(wěn)定性較好，故跟區(qū)形態(tài)特征可作為赤足鑒定中高質(zhì)量特征加以應用。

由于實驗樣本均取自于警校男性學員，且實驗中針對五種承痕客體測量和收集數(shù)據(jù)，不能涵蓋全部樣本，另外由于承痕客體的粗糙、軟硬程度和油墨的蔓延現(xiàn)象也是造成實驗樣本數(shù)據(jù)差異的原因之一。