中外优秀男子撑杆跳高运动员助跑和起跳技术对比研究

周浩祥 潘家武 苑廷刚

摘 要：目的：探寻我国优秀男子撑杆跳高运动员与国外优秀运动员技术方面的差距，为备战2020年东京奥运会提供参考。方法：用高速摄像机拍摄频率为120帧/s，记录我国运动员的助跑和起跳过程，采用视讯影片解析系统进行数字化过程，获得技术动作关键参数，与同场竞技国外优秀选手进行对比分析。结果：1）我国男子撑杆跳高运动员助跑速度已属于世界水平。2）我国運动员后两步的步长充分且合理，但黄博凯后4步的步频过快。3）我国选手起跳时间偏长，插穴时间短，属于先插穴后起跳。4）我国选手起跳过程中，支撑腿最小膝关节角度偏小，起跳过程中重心偏低。5）我国选手重心水平速度的损失率高， 起跳离地瞬间重心速度偏小。6）我国男子选手起跳过程中肩关节移动速度偏小。7）黄博凯、姚捷上手握杆点在地面的投影点和起跳点的水平距离偏大，且起跳距离偏小，说明2人的起跳点偏近。结论及建议：1）我国男子撑杆跳高运动员助跑速度足够，应该在助跑的节奏上、稳定性上下功夫，建议我国运动员在助跑过程中保持高重心，最终形成轻松、自然、不紧不慢的持杆助跑。2）我国男子撑杆跳高运动员起跳意识差，起跳效果有待提高，竞技成绩和世界优秀选手差距明显，建议我国运动员强化起跳意识，保持起跳过程中的高重心，在起跳过程中双手快速举杆，最终形成起跳过程中快速的重心移动、有利的身体姿态、良好的起跳效果。

关键词：男子;撑杆跳高;助跑;起跳;对比研究

在2016年里约奥运会上，我国男子撑杆跳高项目取得了不错的成绩，实现了3人参赛的突破（薛长锐、姚捷、黄博凯），并取得了第6名的好成绩（薛长锐5.65 m），然而，和世界优秀选手相比，我国男子撑杆跳高还有明显差距（图1）。撑杆跳高是田径运动中技术性非常强的项目，成绩差距的主要原因是技术的落后， 陶于（2003）指出，起跳离地瞬间水平速度和起跳阶段水平速度的损失是造成我国男子撑杆跳高与世界优秀水平之间差距的主要原因。在已有的撑杆跳高研究资料当中，助跑和起跳占据了相当大的比重，且同场竞技拍摄条件下，很少有中外优秀男子撑杆跳高的数据对比，因此，本研究运用高速录像的拍摄方法，对2018年国际田联钻石联赛（上海），中外优秀男子撑杆跳高动员助跑和起跳技术进行了对比分析，希望从中找到我国选手与世界优秀选手的技术差距，为我国男子撑杆跳高项目在2020年东京奥运取得更大突破提供科研支撑。

1 研究对象和研究方法

1.1 研究对象

研究对象及成绩见表1。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过期刊网和专著了解和掌握国内、外有关撑杆跳高方面的研究现状，为本研究提供理论和数据支撑。

1.2.2 专家访谈法

访谈专家有撑杆跳高方面高水平的教练员，其中达米耶伊洛桑斯曾经是世界纪录保持者拉维列涅的教练，熊杰和王万培都是全国知名的撑杆跳高教练，带出了很多顶尖的运动员;有长期跟随研究撑杆跳高方面的专家学者，其中苑廷刚一直长期跟随国家田径队，对田径项目有着深刻的理解。访谈的教练和专家学者符合研究的需要，也为我们顺利开展研究提供了很好的建议（表2）。

1.2.3 平面定点拍摄

2018年5月12日，在上海体育场，采用2台CASIO-EX-FH25高速摄像机，对男子撑杆跳高助跑和起跳进行了定点定焦拍摄，采用1台JVC-P100摄像机进行定点扫描拍摄，记录研究对象试跳整个过程。2台定点定焦摄像机高1.20 m，拍摄频率120帧/s，1台主光轴垂直于运动平面正对起跳点，1台摄像机垂直于运动平面正对后10-5 m助跑，两台摄像机的拍摄距离30 m左右，比赛前后分别拍摄比例尺（图2）。

1.2.4 影片解析

解析采用视讯影片解析系统和Dartfish9.0技战术分析系统，根据解析的需要选取20个解析关节点，经过数字化转化，采用低通数字滤波法对原始数据进行平滑处理，截断频率为7。

1.2.5 对比分析

对获得数据进行mean±standard处理，并对中外男子撑杆跳高远动员关键参数进行比较，找到差距，进而指引训练和比赛。

1.2.6 动作阶段定义

倒几步助跑：即着地瞬间到着地瞬间的动作阶段，例如：倒2步助跑阶段即为倒数2步左脚（右脚）着地瞬间到右脚（左脚）着地瞬间的阶段，其他同理。

起跳阶段：起跳脚着地瞬间到起跳脚离开地面瞬间。

插穴：起跳脚着地开始到杆子触及穴的阶段。

起跳时间：起跳过程中所用的世界为起跳时间

2 结果分析

2.1 助跑阶段

助跑是撑杆跳高完整技术的开始阶段，动作要求轻松、自然、节奏清晰，其目的是获得充分的助跑速度，以及为后续起跳、空中动作做好姿态准备。理论上，助跑速度越快，获得的动能就越多，人体通过杆子释放的势能就越多，人的腾空高度就越高。但是，要建立在后续起跳技术合理的基础上，否则再快的助跑速度也是无效的。德国运动生物力学专家Falk SCHADE （2004）认为需要可控速度，米卫国（2007）认为要发展与助跑速度相匹配的起跳能力，王鹏（2011）也认同这样的研究结论。

2.1.1 倒2步步长的分析

2.标注删除线的，如薛长锐5.81m，说明是失败试跳，下同

通常，倒1步的步长要小于倒2步的步长，这是为了避免倒1步过大造成人被“顶”回来，进而造成重心移动速度损失过多。表3显示，中国运动员都符合这样的技术要求，倒1步步长小于倒2步步长，姚捷两次试跳倒2步和倒1步的步长之差最小，值为0.07 m和0.09 m，而黄博凯最大，值为0.37 m和0.21 m，薛长锐处在中间。世界优秀运动员Renaud lavillenie反而出现了倒1步大于倒2步的情况，这也应该是没有发挥出最好竞技状态的重要原因。也有研究认为，借鉴跳远最后两步的步长特征，倒2步-倒1步的步长差值应为20 cm左右，本研究认为，技术特征有个体差异，应以不改变动作实效性为前提。

2.1.2 后10～5 m助跑速度的分析

理论上，助跑速度越快，人体弹起的重心腾起高度就越高。表4显示，中国优秀选手后10～5 m的助跑速度均值为9.26±0.13 m/s，而世界优秀选手助跑速度均值为8.92±0.11 m/s，我国男子撑杆跳高运动员的助跑速度比世界优秀选手快了0.34 m/s，且与2009年柏林世锦赛男子前8名平均助跑速度9.18 m/s基本一致。可见现阶段中国男子撑杆跳高运动员助跑速度已经属于世界先进水平。

2.1.3 后4步助跑频率的分析

步频是指单位时间的步数，单位为步/s，吴延禧（1984）曾经研究过我国运动员的后几步步频特征，并给出了建议;王国杰（2017）也曾提到助跑步频的重要性，认为助跑阶段应该考虑步频的影响因素，如果步频过快，且变化较大，就容易导致助跑节奏不清晰，上、下肢不能很好的协调起来。图3显示，后4步的步频，基本上中外运动员都呈现不断增加步频的趋势，但是，我国运动员黄博凯后2步的步频明显变化过快，且波动较大，下肢动作过快，不利于上肢的动作完成，进而造成起跳完成较为急促，影响起跳效果。

注：薛长锐倒4步步频缺失综上，和世界优秀选手相比，我国男子撑杆跳高运动员助跑速度已经属于世界先进水平，后2步的步长充分且較为合理，后4步的步频呈现逐渐增加趋势，黄博凯需要纠正最后2步步频较快的缺点。最终要形成轻松的、自然的、节奏清晰的助跑，同时要注意，提高助跑速度，要以充分完成起跳和后续动作为前提，否则，助跑速度就是无效的。

2.2 起跳阶段

起跳是撑杆跳高技术的转换环节，起着承上启下的重要作用。“承上”是指助跑环节的能量和姿态准备在起跳环节能够充分传递，“启下”是指高质量的起跳为后续空中动作打好基础，根据空中姿态陆上找的原则，起跳也是人体触及地面的最后一个环节，也是容易出问题的一个环节。

2.2.1 速度指标

起跳阶段速度指标有3个：起跳离地瞬间双手举杆的速度、起跳离地瞬间双肩的速度、起跳过程中重心速度的变化。通过前2个指标的快速运动，能够使人体保持合适的身体姿态（上肢和上体在前面，摆动腿留在后面），为后续空中动作做好准备，第3个指标是衡量助跑环节能量是否充分传递的重要参考。

表5显示，左手离地瞬间水平速度，我国运动员均值为4.26±0.18 m/s，世界选手均值为4.01±0.41 m/s，我国运动员要快于世界选手运动员，左手离地瞬间垂直速度，我国运动员均值为3.55±0.38 m/s，世界选手均值为3.17±0.23 m/s，我国运动员依然快于世界选手，同样，右手也是如此。这就是说，起跳离地瞬间，我国运动员双手的举杆速度要快于世界选手，进而推断，在起跳过程中我国运动员上肢能够做到向前上方快速伸展。但是，在我国运动员3次失败的试跳当中，左、右手在水平方向和垂直方向的速度基本都小于成功试跳，这也说明我国运动员需要学会保持好这种快速举杆的能力。

在起跳过程中，双肩向前上方快速运动，有助于形成上肢和上体在前面，摆动腿留在后面的有利身体姿态，有利于后续空中摆体。

整体对比，表6显示，起跳离地瞬间左肩水平速度，中国运动员均值为6.49±0.44 m/s，世界运动员均值为7.65±0.46 m/s，中国运动员明显小于世界运动员，起跳离地瞬间左肩垂直速度，中国运动员均值为234±0.40 m/s，世界运动员均值为2.02±0.13 m/s，中国运动员大于世界运动员，右肩存在相同的结果，即世界选手右肩水平速度大于我国运动员，右肩垂直速度小于我国运动员。综上，我们可以看出，在起跳过程中，世界水平运动员左肩和右肩的水平速度明显大于我国运动员，即在起跳过程中左肩和右肩还在快速向前移动，这就有助于上肢、躯干形成有利的身体姿态，完成高质量的起跳动作，为后续空中动作准备好条件。

个体分析，世界纪录保持者Renaud lavillenie 左肩离地瞬间水平速度基本在8 m/s左右（8.19 m/s，7.93 m/s），而我国选手姚捷则为6 m/s左右（5.83 m/s、605 m/s），速度差值在2.00m/s，差距明显，说明Renaud lavillenie在起跳过程中，上体能够快速的向前运动，形成有利的起跳身体姿态，而我国选手姚捷则明显上体运动偏慢，从视觉感官上看，人有点被顶回来的情况，起跳效果不佳，这应该是姚捷没有能够继续提高的重要原因。产生这样的情况有几个原因，首先，姚捷的起跳点过近（图5），起跳过程中很容易造成人被顶回来;其次，可能是起跳过程中手臂、躯干快速向前上方运动意识不够强烈;最后，可能是助跑最后几步，躯干没有很好保持正直的身体姿态，躯干后仰状态进入起跳，造成躯干在起跳过程中运动速度不够。我国运动员薛长锐、黄博凯多少也都存在着同样的问题。

结合表5和表6的数据分析，建议，我国运动员要加强这方面的技术改进。首先，上肢和躯干在起跳过程中要有比较强烈的快速举杆意识，从小培养，加强针对性的训练。其次，要有比较合适的起跳距离，起跳点过近，上肢和躯干运动速度不够，人会被顶回来，起跳点过远，人体会感觉前面空，不敢做动作。建议循序渐进地增加起跳距离，找到最佳结合点。最后，助跑阶段尤其是最后几步，躯干要保持正直状态，合理的身体姿势有利于后续动作。

起跳阶段重心速度的变化情况，是衡量起跳技术好坏的关键指标，包括起跳阶段重心水平速度的损失率，起跳离地瞬间重心速度等。

起跳过程中水平速度的损失可以作为评价起跳效果的重要参考指标。表7显示，中国优秀选手的水平速度损失率均值为18.42%±0.02，世界优秀选手值为11.91%±0.00，中国优秀选手的水平速度损失率明显偏高。薛长锐的损失率比较接近世界优秀选手，基本在15%左右（14.62%、15.88%），姚捷和黄博凯则明显偏高，都在19.00%以上（图4）。

起跳过程中水平速度损失率较高，就意味着起跳离地瞬间重心速度较小，这和我们解析出的数据是一致的（表7）;离地瞬间重心速度，中国优秀选手的均值为7.85±0.29 m/s，世界优秀选手均值为8.11±0.13 m/s，世界优秀选手快了0.26 m/s，离地瞬间重心速度的差距，说明我国优秀选手起跳效果不好，进而造成最终竞技成绩的差距。

因此，在平时的训练和比赛当中，要把起跳当作重点训练内容和特别强调的环节，首先要引起重视，认识到起跳在整个技术环节的重要性，让运动员养成潜意识动作;其次，采取一些针对性的训练方法和手段，提高起跳环节的实效性，为最终提高成绩打下基础。

2.2.2 距离指标

起跳距离是指起跳点到穴斗的水平距离，起跳距离的不同也导致了不同的起跳方式。起跳距离近，容易形成“跑进杆下”的起跳方式，起跳距离远，则容易产生“自由起跳”的起跳方式。图5显示，世界优秀选手的起跳距离明显偏远，基本在4.20 m左右，这和2009年柏林田径世锦赛的研究结果基本一致（4.22 m），而我国运动员姚捷、黄博凯则明显起跳距离偏近，基本在4.00 m以内，薛长锐起跳距离和世界优秀选手基本一致。说明起跳点是否合适的另外一个指标为，起跳离地瞬间上手握杆投影点与起跳脚脚尖的水平距

图4 起跳过程中水平速度損失率示意图离，距离越小，说明起跳点合理，反之，距离越大，说明起跳点不合理。图6显示，姚捷和黄博凯距离偏大，结合图5的数据，说明姚捷和黄博凯的起跳点偏近，薛长锐更合理。因此，对于姚捷和黄博凯来说，要逐渐改变起跳点过近的问题，找到起跳距离和充分完成动作的最佳结合点，避免过近的起跳距离影响起跳效果。不仅如此，在今后选材的时候，要挑选一些胆量大的运动员，避免因为不敢增加起跳距离而影响起跳效果的情况出现。

注：上手握杆点在地面的投影点是指起跳离地瞬间投影点与起跳脚脚尖的水平距离，脚尖前为为正值，脚尖后为负值2.2.3 时间指标

插穴时间：起跳开始瞬间，起跳脚着地到杆子触及穴斗的时间。值越大，说明杆子触及穴斗的时间晚，越是自由起跳的方式起跳。

起跳时间：从起跳脚着地到起跳脚离地所需时间。

在完成起跳动作的前提下，起跳时间短则起跳效果好。谢慧松等的研究认为，起跳时间和撑杆跳高成绩显著负相关。

起跳方式基本上有两种，跑进杆下起跳和自由起跳。起跳时间与插穴时间的差值能够说明是以那种方法进行起跳，差值小，说明先起跳后插杆，起跳效果好，差值大，说明先插杆后起跳，起跳效果就差。表8显示，世界优秀选手差值为0.03±0.01 s，我国选手为006±0.01 s，我国选手差值明显偏大，起跳效果就差。

综上，虽然中外优秀选手起跳时间一致，但是，起跳方式和起跳效果则有很大的不同，关键看自身起跳意识是否充分。插穴时间晚，说明杆子触及穴斗的时间晚，即先起跳后插杆，人被顶回来的阻力就小，起跳效果就好，反之，插穴时间早，则起跳效果差。建议，我国选手要增强起跳意识，使助跑获得的速度能够充分的传递，尽量快速完成起跳动作，要有“一点即走”的视觉感官，在完成起跳动作的前提下，缩短起跳时间。

2.2.4 角度指标

起跳过程中要保持高重心，这样有利于快速完成起跳。不同人的重心高度对比，可以间接用支撑腿最小膝关节角度来表示。图7显示，整体上，世界优秀选手的支撑腿最小膝关节角度明显大于我国选手，值基本在155°以上，我国选手姚捷的支撑腿最小膝关节角度都在145°以下，相差了近10°，薛长锐稍微好点，黄博凯的则表现的非常不稳定。因此，我国选手要采取针对性的训练方法和手段，在起跳过程中保持高重心，这样，有利于快速起跳、有利于能量充分传递。

起跳过程中支撑腿最小膝关节角度起跳离地瞬间重心腾起角度由离地瞬间的水平速度和垂直速度决定，腾起角度=arctg（Vy/Vx）。有研究显示，世界优秀选手的腾起角度偏小，周铁民的研究认为，重心腾起角度与成绩显著负相关（r=-0.83，P<0.05），这和我们的研究结果是一致的，即水平高的选手通常会有较小的腾起角度（图8）。世界优秀选手的腾起角度偏小，这主要由较远的起跳距离决定的（图5），起跳距离远，人体离地瞬间重心腾起角度小。

起跳离地瞬间重心腾起角度综上，起跳环节要实现快速的转化，给人视觉观感有“一点即走”的感觉，我国男子撑杆跳高运动员在起跳环节和世界优秀选手相比有明显差距，表现在起跳意识差，起跳过程重心低，水平速度损失率高，起跳环节并没有起到很好的转化作用。

3 结论及建议

3.1 结论

1）我国男子撑杆跳高运动员助跑速度已属于世界水平。2）我国运动员后两步的步长充分且合理，但黄博凯后4步的步频过快。3）我国选手起跳时间偏长，插穴时间短，属于先插穴后起跳。4）我国选手起跳过程中，支撑腿最小膝关节角度偏小，起跳过程中重心偏低。5）我国选手重心水平速度的损失率高， 起跳离地瞬间重心速度偏小。6）我国选手起跳过程中肩关节移动速度偏小。7）黄博凯、姚捷上手握杆点在地面的投影点和起跳点的水平距离偏大，且起跳距离偏小，说明2人的起跳点偏近。

3.2 建议

1）我国男子撑杆跳高运动员助跑速度足够，应该在助跑的节奏上、稳定性上下功夫，建议我国运动员在助跑过程中保持高重心，最终形成轻松、自然、不紧不慢的持杆助跑。2）我国男子撑杆跳高运动员起跳意识差，起跳效果有待提高，竞技成绩和世界优秀选手差距明显，建议我国运动员强化起跳意识，保持起跳过程中的高重心，在起跳过程中双手快速举杆，最终形成起跳过程中快速的重心移动、较短的起跳时间、有利的身体姿态、良好的起跳效果，为后续空中动作打好基础。

参考文献：

[1]文超，主编.田径运动高级教程（修订版）[M].北京：人民体育出版社，2003：467-471.

[2]闫松华，刘学贞.对我国优秀女子撑杆跳高运动员插穴起跳技术动作的生物力学分析[J].北京体育大学学报，2004，27（5）：633-635.

[3]黄浩.中外优秀男子撑杆跳高运动员的比较分析[J].武汉体育学院学报，2002，36（4）：93-94.

[4]于兴文，等.我国男子优秀撑杆跳高运动员技术的运动生物力学分析[J].沈阳体育学院学报，1997（3）：21-27.

[5]张玉泉，赵平甫.影响我国男子撑杆跳高成绩的关键因素[J].田径，1999（10）：19-20.

[6]陶于.我国男子撑杆跳高与世界水平差距探析[J].体育与科学，2003，24（1）：53-55.

[7]李欣鑫，李建英.李玲破女子撑杆跳高亚洲纪录时最后三步助跑至插穴起跳的运动学分析[J].中国体育科技，2014，50（5）：19-21.

[8]李晓锋.杨雁盛撑杆跳助跑起跳技术的运动学分析[J].成都体育学院学报，2011，37（6）：55-58.

[9]陈庆杰，刘善言.中国优秀女子撑杆跳高运动员起跳技术的运动学研究[J].山东体育学院学报，2006，22（2）：76-78.

[10]曹雅琴，李世明，刘运祥，等.女子撑杆跳高持杆助跑与起跳的速度特征[J].成都体育学院学报，2004（3）：42-44.

[11] 谢慧松，周铁民，祁继梅.中外高水平女子撑杆跳高选手助跑及起跳阶段技术特征研究[J].北京体育大学学报，2009，32（10）：101-104.

[12]闫松华，刘学贞.对我国优秀女子撑杆跳高运动员插穴起跳技术动作的生物力学分析[J].北京体育大学学报，2004，27（5）：633-635.

[13]徐政.中国优秀女子撑杆跳高运动员最后四步助跑至起跳技术的运动学分析[J].西安体育学院学报，2005，22（1）：98-101.

[14]王鹏，王继艳，严波涛.我国优秀男子撑杆跳高运动员助跑起跳技术的运动学研究[J].中国体育科技，2011，47（6）：19-34.

[15]徐政，王贺.我国优秀女子撑杆跳高运动员起跳技术的运动学分析[J].西安体育学院学报，2009，26（4）：476-480.

[16]STAVELEYB.The most critical phase in the pole vault[J].Track Field J，1983（19）：26-28.

[17]Angulo-Kinzler RM，Kinzler SB，Balius X，et al.Biomechanical Analysis of the Pole Vault Event[J].Track Coach，2002：6102-6110.

[18]陈光华，高升.我国男子撑杆跳高腾起高度的能量守恒定律分析[J].北京体育大学学报，2006，29（2）：271- 273.

[19]张云龙，葛云.水平速度损失对撑杆运动成绩的影响[J].山东体育科技，1999，21（3）：5-7.

[20]Arampatzisa SF.Reproducibility of energy paramerers in the pole vault[J].J Biomechanics，2006，39（8）：1464-1471.

[21]Falkschade，Arampatzis，Bruggenann，et al.Comparison of the mens and the womens pole vault an the 2000 sydney Olympics Games[J].j sports Sci，2004（22）：835-842.

[22]米为国，许以诚. 撑杆跳高运动员杨泉的助跑速度特征分析[J].体育科研，2007，28（4）：62-64.

[23]苑廷刚.柏林世錦赛部分项目运动技术参数分析[J].田径科技动态，2012（5）：32-34.

[24]吴延禧，刘宇.撑杆跳高技术的生物力学分析[J].体育科学，1984（6）：67-71.

[25]王国杰，等.第21届亚洲田径锦标赛女子撑杆跳高优秀运动员运动技术的研究[J].2015，51（6）：55-61.

[26]王万培.撑杆跳高是体能类项目还是技能类项目[J].田径，1996（2）：26-27.

[27]许占鸣，林松，张陶淘.“人-杆”协同视角下世界优秀男子撑杆跳高运动员技术特征（以2015年世界田径锦标赛为例）[J].2017，36（1）：73-80.

[28]周浩祥，等. 女子撑杆跳高全运会冠军吴莎助跑起跳技术的运动学分析[J].河北体育学院学报，2015，29（4）：85-88.

[29]孙南.论撑杆跳高的自由起跳[J].北京体育大学学报，2006，29（7）：983-984.

[30] Adamczewski，H. Perlt，B. Run-up velocities of female and malepole vaulting and some technical aspects of womens pole vault[J]. New Studies in Athletics，2012，30（11）：1075-1083.

[31]张智敏，刘冰，孙南.我国优秀男子撑杆跳高运动员杨雁盛最后三步助跑及起跳技术分析——以2006年郑州国际田径大奖赛为例[J].山东体育学院学报，2008，24（11）：62-65.