赤足足迹在不同承痕客体上的误差分析研究

高 毅，马 越，王 彪

（中国刑事警察学院 痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室，辽宁 沈阳110035）

足迹是人体足与地面等物质客体接触时留下的痕迹，按足迹造痕客体可分为赤足足迹和穿鞋袜足迹；按足迹承痕客体表面变化形态分类，可分为立体足迹和平面足迹等等。赤足足迹在夏季出现概率较高，且南方多于北方，室内多于室外。通过对犯罪嫌疑人赤足现场足迹和样本足迹的比对，可以直接认定人身，因此，赤足足迹鉴定具有较高的证据价值。本文重点研究的是赤足足迹在不同的承痕客体上留下的足迹有哪些差异，并对这些差异进行分析。

1 赤足足迹各部分划分

足底分为4个区，一是足趾区，即前面分离出来的5个脚趾的总称。二是由第1～5跖骨形成的足跖区，跖区的弓形结构支撑点为1、5跖趾关节，在蹬地过程中，2～4跖趾关节受力下降，形成痕迹，因此，跖区是痕迹形成的重要区域。三是足弓区，由弓区的拱形结构，以及足底韧带、肌腱等具有弹性和收缩力的组织共同构成凸向上的区域，足弓区痕迹稳定性相对较差。四是足跟区，该区域是足底的主要受力支撑部位，痕迹特征稳定性较高，在鉴定中往往起关键作用，赤足足迹各区域示意图如图1所示，1～7 为足趾区，8～16 为足跖区，17～20 为足弓区，21～28 为足跟区。

图1 赤足足迹区域划分示意图

2 赤足足迹足型特征

赤足足迹足型特征分为整体特征和局部特征。整体特征是指反映足整体解剖结构的特征，主要有长度特征和宽度特征等。局部特征是指足型中能够反映出足局部解剖结构的特征，局部特征包括趾区结构特征，即趾头形态特征和趾区排列形态特征。拇趾形态可分为圆形、蛇头形、椭圆形和不规则形，其他2～4趾头多呈圆形、椭圆形和角形，而小趾头由于2、3趾节骨化在一起多成不规则形状。趾区排列形态特征包括平行型、并紧型、放射型和重叠型；跖区结构特征，即包括跖前缘、跖后缘、跖内缘和跖外缘形态特征。跖区边缘形态包括弧形、平直形、角形和波浪形、凸凹形等；跟区结构特征，从形态上可分为圆形、椭圆形、水滴形及不规则形等。

3 影响赤足特征的因素

影响赤足特征的因素可分为内因和外因两部分。内因是指犯罪嫌疑人形成赤足足迹的身体结构、行走习惯及作案时的心理状态，造成足迹的结构特征和步法特征发生变化。外因是指足迹承痕客体的物理性能，中间介质的性质等因素，比如承痕客体的塑性、软硬、干湿、细腻程度等表面的物理性能，也会相应导致足迹特征的变化。现场足迹的复杂性，使我们对现场足迹形成条件和变化因素的认识有时不很准确，因此在进行赤足足迹鉴定时，就要特别注意这些影响赤足特征的因素，全面分析差异点和符合点的来源，并在此基础上，模拟现场足迹遗留动作和条件，制作样本。

4 不同客体赤足足迹形态特征观测

4.1 材料与方法

实验器材：捺印板、足迹比例尺、单反相机、A3纸若干、瓷砖、地板、水泥地面、毛毯等。

在平面足迹实验室，以瓷砖、纸张、地板、水泥地面和毛毯等为承痕客体，保证在每种客体上正常行走、调整步速和心态下制作多组赤足样本。实验对象为学生10人，每人取3枚足迹。无腿足部病变，关节活动正常。详细观测并分析在不同承痕客体上，足迹的趾区、跖区、弓区、跟区的具体变化并拍照记录。

4.2 趾区形态特征观测

实验中，我们主要观测五种承痕客体上趾区形态及趾尖到跖前缘的距离和趾间距，由于承痕客体的改变，大拇脚趾头的形态在较光滑的客体上呈现椭圆形，并且在趾尖部位有擦蹭滚动形成的虚边痕迹，而在粗糙程度较大的承痕客体上多呈现圆形，趾前缘多为弧形。从所抽取样本的五趾排列关系观察，变化不大，均为并紧型，分析在制作样本时控制行走姿态和行走速度，故单纯的改变承痕客体对趾排列关系影响不大，具体形态以样本一为例，如图2～6所示。

图2 地板上的趾区形态

图3 纸张上的趾区形态

图4 瓷砖上的趾区形态

图5 水泥地面上的趾区形态

图6 毛毯上的趾区形态

在长度测量上，我们取各趾尖到跖前缘的垂直距离作为所在趾的趾长，相邻趾头的外缘突点间的距离作为趾间距，以此来描述变化，将每人的三枚足迹测量之后计算平均值，测量数据如表1～5所示。

通过对大量样本观测实验，我们发现，对于趾头长度比较，毛毯客体及水泥地面客体普遍长于其他种类客体，分析对于柔软客体且渗透性较强的一类客体，在行走过程中，趾头尤其是拇趾趾头作为趾区主要受力趾，和客体接触时间和滚动面积更大，且对于中间介质为液体的一类物质，扩散现象也较其他客体明显，从而造成拇趾趾头长度的变化。而对于地板、瓷砖及纸张类客体，趾头长度上差别不明显。但我们也发现，对于纸张类客体，在长度上普遍反映较短，说明在用纸张制作样本足迹时，纸张和油墨的黏附作用以及行走步态可能受到心理影响也会造成在长度上的变小。

而从趾间距比较来看，瓷砖和水泥普遍反映趾间距较大，分析瓷砖由于表面比较光滑，在趾头起脚蹬地时，有可能造成趾头的受力放射，造成趾间距变大；而对于水泥地面，分析有可能与该类承痕客体表面粗糙程度有关，即趾头边缘与地面接触不充分，导致部分趾头痕迹反映不全，造成趾间距变大，而对于毛毯类柔软且渗透性承痕客体，分析为趾头痕迹横向扩散，导致趾间距变小。因此，以上在进行赤足鉴定时，要特别注意客体差异对趾区特征的影响。

表1 地板承痕客体上赤足趾区测量数据统计表cm（ ）

表2 纸张承痕客体上赤足趾区测量数据统计表cm（ ）

表3 瓷砖承痕客体上赤足趾区测量数据统计表cm（ ）

表4 水泥地面承痕客体上赤足趾区测量数据统计表（cm）

表5 毛毯承痕客体上赤足趾区测量数据统计表（cm）

4.3 跖区形态特征观测

通过实验我们发现，由于承痕客体的改变，跖外缘和跖内缘的差别并不是很大，但是跖前缘和跖后缘的差别则很明显，前三种承痕客体上的赤足足迹特别是1、2二趾间的跖前缘均有明显的凹陷，而后两种承痕客体上的赤足足迹1、2脚趾间的跖前缘凹陷不是很明显。另外，前四种承痕客体上的赤足足迹的跖后缘均为明显的凸凹形，而毛毯上的赤足足迹则不明显，文中以一人为例，具体形态如图7～11 及表 6～10所示。

通过实验观察，样本中纸张类、地板类及毛毯类客体，跖区痕迹特征反映相对完整明显，而瓷砖和水泥地面类客体跖区部分边缘普遍反映模糊，分析该类客体由于表面粗糙度可能会造成跖区受力边缘的变形或边缘缺失，需要在赤足鉴定中加以重视。

在赤足鉴定中，跖区宽度是赤足整体特征的客观反映，经常作为一个重要的量化指标，本文对不同承痕客体上跖区宽度进行研究，跖宽是指沿足迹中心线垂直方向赤足足迹的最大宽度，也可直接测量跖内外缘突点的距离作为跖斜宽，由于测量跖斜宽方便准确，故本文采用跖斜宽作为研究对象，如表11所示。

通过对大量样本的统计，我们发现，毛毯客体上的跖区宽度普遍反映要宽于其他客体，说明对于柔软客体，足底富有弹性和弧度的皮肤边缘痕迹都可反映在该类客体表面而造成跖宽变宽，而对于瓷砖和纸张客体跖宽往往反映较小。

表6 地板承痕客体跖区形态对比 （cm）

表7 纸张承痕客体跖区形态对比 （cm）

表8 瓷砖承痕客体跖区形态对比 （cm）

表9 水泥地面承痕客体跖区形态对比 （cm）

表10 毛毯承痕客体跖区形态对比 （cm）

表11 不同承痕客体跖斜宽测量数据表 （cm）

图7 地板上的跖区形态

图8 纸张上的跖区形态

图9 瓷砖上的跖区形态

图10 水泥地上的跖区形态图

11 毛毯上的跖区形态

4.4 弓区形态特征观测

实验表明，较光滑的客体，例如地板和瓷砖，弓外缘痕迹明显，而水泥地面和毛毯客体上弓区边缘则相对模糊。我们在比较弓宽时取弓区最窄处作为弓宽数据，具体形态及测量数据如图12～16及表12所示。

图12 纸张上的弓区形态

图13 地板上的弓区形态

图14 瓷砖上的弓区形态

图15 水泥地上的弓区形态图

16 毛毯上的弓区形态

表12 不同承痕客体弓区形态及宽度对照表 （cm）

从不同客体上，我们观察特别是弓区外侧边缘，痕迹反映清晰度差异较大。实验中，大量样本反映出纸张，地板和瓷砖外侧边缘较清晰完整，甚至是第5跖骨突隆的位置形态在鉴定中也可较好的利用，相反，水泥和毛毯外侧边缘则反映性较差。分析是由于人体行走时重心左右晃动使得足部外侧受力加重而在光滑平整的客体上可反映出一条清晰完整的印压痕。而对于水泥地面和毛毯则由于接触原因而反映较差。另外，由于弓区的拱形结构，造成弓区的内侧边缘反映不完整，从而造成弓区宽度上的差异，从表3对比发现，毛毯上弓宽最大，分析由于足底的富有弹性的皮肤结构与毛毯充分接触造成弓宽扩大。

4.5 跟区形态特征观测

跟区结构特征，从形态上可分为圆形、椭圆形、水滴形及不规则形等。而赤足足迹的跟宽测量方法为跟区最宽处即为跟宽，以随机抽取样本一为例如图17～21及表13所示。

通过实验，我们发现在几种客体上的跟区形态差别变化均不大，说明赤足跟区稳定性较好，故跟区形态特征可作为赤足鉴定中高质量特征加以应用。在跟区宽度上在前四种客体上也没有太大差异，而毛毯上的赤足足迹的跟宽则有较大差别，分析原因与弓区宽度差异原因相近，需在赤足鉴定加以注意。

图17 地板上的跟区形态

图18 纸张上的跟区形态

图19 瓷砖上的跟区形态

图20 水泥地上的跟区形态

图21 毛毯上的跟区形态

表13 不同承痕客体跟后缘形态对比 （cm）

5 结果与讨论

通过对大量样本的对比观测实验，我们总结出以下几点实验结论：

（1）对于赤足趾区趾头长度而言，在渗透性或半渗透性柔软客体上，主要受力趾由于接触时间及滚动面积增大而出现趾长度变长的现象；而对于质地较硬的非渗透性客体，如瓷砖，地板等客体，趾头长度变化不明显。而从趾间距比较来看，瓷砖和水泥普遍反映趾间距较大，而对于毛毯类柔软且渗透性承痕客体，分析为趾头痕迹横向扩散，导致趾间距变小。因此，以上在进行赤足鉴定时，要特别注意客体差异对趾区形态和排列关系的影响。

（2）对于赤足跖区而言，样本中纸张类、地板类及毛毯类客体，跖区痕迹特征反映相对完整明显，而瓷砖和水泥地面类客体跖区部分边缘普遍反映模糊，分析该类客体由于表面粗糙度可能会造成跖区受力边缘的变形或边缘缺失，需要在赤足鉴定中加以重视。同时，通过对大量样本的统计，我们发现，毛毯客体上的跖区宽度普遍反映要宽于其他客体，说明对于柔软客体，足底富有弹性和弧度的皮肤边缘痕迹都可反映在该类客体表面而造成跖宽变宽，而对于瓷砖和纸张客体跖宽往往反映较小。

（3）就弓区痕迹特征而言，大量样本反映出纸张，地板和瓷砖外侧边缘较清晰完整，甚至是第五跖骨突隆的位置形态在鉴定中也可较好的利用，相反，水泥和毛毯外侧边缘则反映性较差。从测量数据对比发现，毛毯上弓宽最大，分析由于足底的富有弹性的皮肤结构与毛毯充分接触造成弓宽扩大。

（4）在几种客体上的跟区形态差别变化均不大，说明赤足跟区稳定性较好，故跟区形态特征可作为赤足鉴定中高质量特征加以应用。

由于实验样本均取自于警校男性学员，且实验中针对五种承痕客体测量和收集数据，不能涵盖全部样本，另外由于承痕客体的粗糙、软硬程度和油墨的蔓延现象也是造成实验样本数据差异的原因之一。