王濤 宋廣林

摘?要：運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)拍攝、運(yùn)動(dòng)錄像解析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等研究方法，以13屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)男子撐竿跳高進(jìn)入決賽的5名運(yùn)動(dòng)員（成績?cè)?.30 m及以上）的技術(shù)特點(diǎn)為研究對(duì)象，對(duì)運(yùn)動(dòng)員持竿助跑過程中的步長、步速、撐竿傾角、擺動(dòng)幅度（左右）進(jìn)行生物力學(xué)解析，探討現(xiàn)階段我國男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員助跑階段的技術(shù)特征，揭示持竿助跑的節(jié)奏和規(guī)律，為更好地促進(jìn)撐竿跳高技術(shù)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：全運(yùn)會(huì);撐竿跳高;助跑;技術(shù)分析

中圖分類號(hào)：G823.2?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-2076（2019）04-0094-06

Abstract：With field shooting， sports video analysis， mathematical statistics and other research methods， the technical characteristics of 5 male pole vaulters （with scores of 5.30 m or above） who entered the finals of the 13th National Games were studied.The biomechanical analysis is carried out on the step length，step speed，pole angle and swing range （left and right） of the athletes. It discusses the technical characteristics of Chinese male pole vaulters in the run-up stage， and reveals the rhythm and rule of pole holding run-up， so as to provide scientific basis for promoting the development of pole vaulting technology.

Key words：National Games;pole vaulting;run-up;technical analysis

撐竿跳高“人-竿”協(xié)同的技術(shù)原理要求在撐竿跳高完整技術(shù)動(dòng)作的過程中，“人”和“竿”在時(shí)間和空間位置上做到協(xié)調(diào)一致和統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)，持竿助跑階段最主要的任務(wù)就是在保證順利插竿起跳的同時(shí)盡可能多地獲得更多的能量，為了達(dá)到此目需要良好地發(fā)揮“人-竿”系統(tǒng)的整體性，以便形成穩(wěn)定的助跑，在達(dá)到最大可控速度后以良好的步態(tài)銜接完成插竿起跳動(dòng)作。

近年來我國男子撐竿跳高出現(xiàn)以薛長銳、丁邦超、姚捷等為代表性的運(yùn)動(dòng)員不斷刷新全國紀(jì)錄，但由于撐竿跳高完整技術(shù)動(dòng)作本身特點(diǎn)，橫向距離較長、縱向空間距離較大，國內(nèi)對(duì)該項(xiàng)目研究較少。本研究以第13屆全運(yùn)會(huì)中我國優(yōu)秀男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)特點(diǎn)為研究對(duì)象，反映現(xiàn)階段我國男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)與技術(shù)水平，填充該項(xiàng)目科學(xué)研究數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)階段各運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)診斷與今后的訓(xùn)練等都具有重要參考價(jià)值。

1?研究對(duì)象與方法

1.1?研究對(duì)象

本研究以2017年9月7日在天津舉行的中華人民共和國第13屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)（以下簡稱13屆全運(yùn)會(huì)）男子撐竿跳高進(jìn)入決賽的前5名運(yùn)動(dòng)員（成績?cè)?.30m及以上）的技術(shù)特點(diǎn)為研究對(duì)象，以5名運(yùn)動(dòng)員助跑階段的技術(shù)參數(shù)為研究內(nèi)容。

1.2?研究方法

1.2.1?文獻(xiàn)資料法

本研究以“撐竿跳高”“助跑”“技術(shù)分析”為關(guān)鍵詞，通過國家圖書館、中國知網(wǎng)、山東師范大學(xué)圖書館、國際田聯(lián)官方網(wǎng)站、中國田徑協(xié)會(huì)查閱有關(guān)數(shù)據(jù)、書籍及文獻(xiàn)，檢索文獻(xiàn)時(shí)間段為2007年—2017年，總共收集相關(guān)中文文獻(xiàn)17篇;以“Pole vault”為英文關(guān)鍵詞通過EBSCO等檢索工具收集外文文獻(xiàn)12篇，以其中8篇為主要參考，進(jìn)而獲得與本研究相關(guān)的各項(xiàng)理論依據(jù)及信息。

1.2.2?運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)拍攝測(cè)量法

1.2.2.1?影片拍攝

本研究使用4臺(tái)同型號(hào)JVC攝像機(jī)（型號(hào)為GC-PX100）進(jìn)行拍攝，攝像機(jī)拍攝頻率為50 Hz，在13屆全運(yùn)會(huì)男子撐竿跳高決賽前，以資格賽進(jìn)行預(yù)先拍攝，從而達(dá)到了預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的。決賽時(shí)對(duì)進(jìn)入決賽的12名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍攝，起拍高度為5.30 m，最終拍攝數(shù)據(jù)保留下前5名運(yùn)動(dòng)員的全部比賽現(xiàn)場(chǎng)視頻。

采用定點(diǎn)視頻拍攝（如圖1），1、2、3號(hào)機(jī)位機(jī)身固定，其中1號(hào)機(jī)位于起跳點(diǎn)附近，主光軸垂直于運(yùn)動(dòng)平面，用于拍攝運(yùn)動(dòng)員倒四步至起跳完成的完整過程;2號(hào)機(jī)位于1號(hào)機(jī)右側(cè)，主光軸與運(yùn)動(dòng)平面垂直，用于拍攝運(yùn)動(dòng)員倒四步到倒九步助跑過程;3號(hào)機(jī)正對(duì)于助跑道前行方向，主光軸落在助跑道的中線與運(yùn)動(dòng)平面平行;4號(hào)機(jī)位于1、2號(hào)機(jī)之間，掃描運(yùn)動(dòng)員助跑起跳全部過程。

1.2.2.2?錄像解析

視頻圖像解析采用北京體育大學(xué)開發(fā)的視訊錄像分析，解析頻率為50 Hz，對(duì)所得的數(shù)據(jù)通過數(shù)字濾波進(jìn)行平滑處理，截?cái)囝l率10 Hz，得到原始數(shù)據(jù)。

比例尺設(shè)置：以運(yùn)動(dòng)員助跑的行進(jìn)方向標(biāo)定為X軸正值，以與地面垂直向上為Y軸建立坐標(biāo)軸，比賽結(jié)束后在助跑道內(nèi)進(jìn)行標(biāo)尺拍攝，側(cè)面（1、2號(hào)機(jī)）比例尺標(biāo)尺橫桿與地面及攝像畫面平行，豎竿垂直于地面，標(biāo)定位置分別為0 m（穴斗后沿）、2 m、4 m、6 m、8 m、10 m，3號(hào)機(jī)比例尺標(biāo)尺橫桿水平方向與攝像平面平行，豎竿垂直于地面，以穴斗后沿為基點(diǎn)2 m為單位在助跑道內(nèi)標(biāo)定得到行進(jìn)比例尺標(biāo)定個(gè)數(shù)為15個(gè)，得到橫縱向長度比例標(biāo)尺。

1.2.3?數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

運(yùn)用Spss19數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2?結(jié)果與分析

在持竿助跑的過程中，運(yùn)動(dòng)員通過合理的步幅節(jié)奏，在控制好撐竿的情況下，達(dá)到自身的最大可控速度完成起跳動(dòng)作[1]。隨著撐竿的不斷降落，前翻力矩所產(chǎn)生的力逐漸增大，迫使運(yùn)動(dòng)員必須采用保持身體直立、加快步頻及高抬腿的身體形式，形成一種“追竿”的跑動(dòng)方式來降低由于撐竿下降而產(chǎn)生的對(duì)速度的影響，具體特征如下。

2.1?步長特征

在本研究中，5名運(yùn)動(dòng)員的全程助跑的平均步數(shù)為17.2步，研究數(shù)據(jù)顯示，在全程助跑過程中運(yùn)動(dòng)員的步長節(jié)奏大致可分為三個(gè)階段：步長增大期（1～4）、步長穩(wěn)定期（5～12）、步長調(diào)節(jié)期（13～17）?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)中對(duì)步長特征的研究主要集中在對(duì)倒數(shù)三步的研究，本研究對(duì)現(xiàn)階段我國男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員倒數(shù)三步步長及步長差值的研究數(shù)據(jù)如表2所示。

我國優(yōu)秀男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員倒數(shù)三步的步長節(jié)奏呈現(xiàn)步長逐漸減小的趨勢(shì)，倒數(shù)三步步長差值總體呈現(xiàn)“大-小”模式，與世界優(yōu)秀撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員相一致，這表明在最后兩步的助跑中，運(yùn)動(dòng)員均采用了減小步幅從而加快步頻的方式，符合撐竿跳高的助跑的技術(shù)特征和要求。最后幾步的助跑步幅節(jié)奏對(duì)起跳時(shí)水平速度的保持和損失有著重要的影響，謝慧松[3]和張軍霞[4]等的研究均指出，世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員助跑的最后兩步步長規(guī)律為，倒二步長于倒一步，差值為10～20 cm，表2中①為前世界紀(jì)錄保持者布勃卡在意大利塞斯特列雷6.14 m時(shí)的步長數(shù)據(jù)。但從步長縮短的幅度來看，只有薛長銳（5.30 m）張偉（5.50 m）與楊雁盛（5.30 m）三跳較為合理，總體縮短幅度較小。

從數(shù)據(jù)反映的情況來看，我國男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員在助跑的最后兩步的銜接存在相同的問題，在合理調(diào)整和控制倒二步的步幅方面有待于改善和提高。但步長的變化幅度與運(yùn)動(dòng)員的助跑支撐以及身體重心的保持有著密切的關(guān)系，步幅差值小也是運(yùn)動(dòng)員積極起跳的一種體現(xiàn)，沒有因?yàn)榕R近起跳點(diǎn)而采取的刻意技術(shù)動(dòng)作變化，同時(shí)運(yùn)動(dòng)員的步長與其本身的身體形態(tài)有重要的關(guān)系。這種數(shù)據(jù)差異與運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)的競技狀態(tài)有關(guān)，也會(huì)隨著時(shí)間與環(huán)境的變化而發(fā)生改變。

2.2?步速特征

為起跳后能夠良好地進(jìn)行懸垂擺體、拉轉(zhuǎn)推桿以及后續(xù)動(dòng)作，撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員必須在助跑過程中達(dá)到身體最大可控速度的情況下獲得最大的動(dòng)能。理論層面上來說，拋出其他因素的影響，運(yùn)動(dòng)員水平速度越大成績就越好[5]。謝慧松等人的研究顯示，撐竿跳高成績與助跑過程中的水平速度相關(guān)系數(shù)r=0.72[6]（P<0.05），這說明較高的水平速度是獲得較大動(dòng)能的基礎(chǔ)，同時(shí)也是創(chuàng)造優(yōu)異成績的必要條件[7]。

前期平穩(wěn)的助跑如何保持并逐漸加速至自身最大可控速度直至完成穩(wěn)定的起跳是助跑過程的關(guān)鍵。我國優(yōu)秀男子撐竿跳高的助跑步數(shù)為18±2步，從助跑至起跳完成整體表現(xiàn)為加速狀態(tài)（如圖3），加速助跑與起跳之間的銜接，其中以最后三步的助跑速度變化最為關(guān)鍵，倒一步的速度變化率最為突出。本研究的數(shù)據(jù)顯示，我國優(yōu)秀男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員最后三步助跑的水平速度表現(xiàn)為逐漸增加，助跑平均速度與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員差距不大，資料顯示布勃卡在跳過6.14 m時(shí)倒一步水平速度為9.77 m/s，倒二步水平速度為9.64 m/s，從這一指標(biāo)來看，我國運(yùn)動(dòng)員最后三步助跑平均速度與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員（9.39±0.32 m/s）[2，8]相差并不明顯，但最后兩步各步平均速度與其相差較大，這說明我國運(yùn)動(dòng)員在助跑最后三步助跑中對(duì)于最后兩步的減少步長加快步頻積極蹬地的能力有待于提高與改進(jìn)。但從個(gè)案的角度來看，薛長銳最后三步助跑平均速度最高可達(dá)9.68 m/s，與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員助跑水平齊平，倒一步平均速度高達(dá)10.

26 m/s，從該數(shù)據(jù)反映的指標(biāo)來看該名運(yùn)動(dòng)員的助跑速度保持能力已位于撐竿跳高項(xiàng)目的世界前列。

步速差值方面，良好的步態(tài)銜接的直接表現(xiàn)就是兩步之間的步速差值，在起跳前形成高速、穩(wěn)定的步速是順利起跳的必要條件，因此在助跑最后階段理應(yīng)不出現(xiàn)較大的步速波動(dòng)。世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員倒四步速度平均差值為0.117±0.112 m/s[9]，我國優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員平均差值為0.210±0.017 m/s，從數(shù)值的角度看，整體差值幅度較大，平均差值約為世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員兩倍，薛長銳、丁邦超兩名運(yùn)動(dòng)員差值幅度較為合理，張偉、姚捷、楊雁盛三名運(yùn)動(dòng)員倒數(shù)兩步的速度起伏較大。因此助跑的速度也并非越快越好，過度注重速度的提升勢(shì)必會(huì)影響到插竿起跳的效果，良好的步態(tài)銜接必須建立在速度逐漸增大并保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上，我國運(yùn)動(dòng)員在以后的訓(xùn)練中應(yīng)在發(fā)展運(yùn)動(dòng)員最大可控速度的同時(shí)注意最后三步的節(jié)奏控制。

2.3?持竿助跑中撐竿傾角的變化特征

持竿助跑中的撐竿傾角：在持竿助跑過程中運(yùn)動(dòng)員持竿與界定水平面之間的夾角。本研究界定所有與水平面之間的夾角，水平面之上為正值，水平面之下為負(fù)值，以運(yùn)動(dòng)員每一步落地瞬間時(shí)撐竿的狀態(tài)測(cè)量角度（圖4）。

從助跑起動(dòng)方式來看，本研究的研究對(duì)象均以靜止-身體前傾（撐竿傾角61.72°±2.65°）-起動(dòng)的方式來擺脫靜止?fàn)顟B(tài)，隨著步頻的逐漸加快撐竿傾角也逐漸降低。葛蘊(yùn)等的研究曾指出，助跑的速度、步頻也并非越快越好，只有在運(yùn)動(dòng)員可控的速度之內(nèi)配合良好的降竿節(jié)奏，才能達(dá)到較好的起跳效果[10]。表4數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)動(dòng)員的降竿幅度隨著步頻的加快而增大，且步頻越快降竿幅度也越大，同時(shí)撐竿在降低過程中產(chǎn)生前翻的拉力增大運(yùn)動(dòng)員前進(jìn)的動(dòng)力，促使步頻的增加。整體數(shù)據(jù)指標(biāo)來看（圖5）運(yùn)動(dòng)員在倒三步之前基本處于平穩(wěn)期，即助跑速度穩(wěn)步增大同時(shí)伴隨撐竿的平穩(wěn)降落，進(jìn)入倒三步后，伴隨高速的助跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行舉竿與插竿，從折線圖的趨勢(shì)可以明顯看出，我國優(yōu)秀男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員均在最后兩步完成，其中最大降竿幅度為丁邦超22.7°（5.30 m）。在高速的助跑環(huán)境下，降竿幅度越大，技術(shù)難度越大，這就要求運(yùn)動(dòng)員控制高速的持竿助跑速度與平穩(wěn)并且較小的降竿幅度。姚捷、楊雁盛兩名運(yùn)動(dòng)員的相比世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員最后兩步撐竿的平均降竿幅度（18.67°±4.135°[2]）較小，分別為16°、16.2°，薛長銳最后兩步降竿幅度平均為18.95°、從數(shù)據(jù)上看與世界運(yùn)動(dòng)員基本持平，而張偉與丁邦超兩名運(yùn)動(dòng)員最后兩步平均降竿幅度較大，分別為20.68°、22°。

從本研究的數(shù)據(jù)來看，我國運(yùn)動(dòng)員持竿助跑最后兩步降竿幅度整體偏高，與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員相比，只有薛長銳一名運(yùn)動(dòng)員與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員持平，這表明在持竿助跑訓(xùn)練過程中，除了要保證較高的助跑速度之外，還要對(duì)降竿的節(jié)奏與速度增加的配合加以控制。持竿助跑過程中運(yùn)動(dòng)員在增大速度的同時(shí)還要合理地控制撐竿帶來的前翻動(dòng)力，達(dá)到最大可控速度的同時(shí)要配合撐竿的快速降落，從而產(chǎn)生較好的起跳效果。

2.4?持竿助跑撐竿擺幅特征

撐竿擺幅：運(yùn)動(dòng)員在持竿助跑過程中撐竿左右擺動(dòng)的距離。本研究通過對(duì)3號(hào)機(jī)收集的視頻信息進(jìn)行處理，以助跑區(qū)跑道中軸線為基礎(chǔ)線定位Y軸，以與助跑區(qū)跑道垂直的水平線為X軸建立坐標(biāo)系，以0.04秒為一個(gè)單位進(jìn)行擺動(dòng)幅度撐竿標(biāo)志標(biāo)定，以賽后場(chǎng)地比例尺拍攝中3號(hào)機(jī)特定比例尺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析標(biāo)定，截取行進(jìn)比例尺15個(gè)（圖6）。

撐竿跳高“人-竿”協(xié)同的技術(shù)原理要求在撐竿跳高完整技術(shù)動(dòng)作的過程中，“人”和“竿”在時(shí)間和空間位置上做到協(xié)調(diào)一致和統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)，從而以良好的動(dòng)作方式和相互控制達(dá)到最佳的運(yùn)動(dòng)效果[11]。持竿助跑則是“人-竿”系統(tǒng)獲得起跳后動(dòng)能的前提和保證，在此階段最主要的任務(wù)就是在保證順利插竿起跳的同時(shí)盡可能多地獲得更多的能量，為了達(dá)到此目的需良好地發(fā)揮“人-竿”的協(xié)同作用。

在助跑過程中由于撐竿的降落及擺動(dòng)會(huì)產(chǎn)生不同方向的翻轉(zhuǎn)力矩，理論上講若撐竿的前進(jìn)方向（背后觀測(cè)）為直線或與運(yùn)動(dòng)員的前進(jìn)軌跡相吻合，則撐竿的正常下降產(chǎn)生向前的前翻力矩，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員助跑速度的增加，即通常所稱之為（追竿跑）;但在實(shí)際的助跑加速過程中由于運(yùn)動(dòng)員的助跑軌跡并非直線而且擺臂勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生向前后及左右的撐竿擺動(dòng)，從而產(chǎn)生擺動(dòng)幅度，左右擺動(dòng)幅度越大，產(chǎn)生的側(cè)翻力就越大，不利于助跑節(jié)奏的控制和水平速度的增加，影響助跑結(jié)束后插竿起跳的效果。因此在助跑時(shí)手持撐竿并在逐漸加速的過程中使撐竿平穩(wěn)降落，要求運(yùn)動(dòng)員在提高助跑速度的同時(shí)控制撐竿的擺動(dòng)及變化特征。

本研究數(shù)據(jù)顯示，我國優(yōu)秀男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員持竿助跑擺幅個(gè)體差距較大，其中薛長銳與丁邦超擺幅較小，均值分別為55.06 cm、52.38 cm，這表明兩名運(yùn)動(dòng)員在助跑過程中對(duì)撐竿的控制較為穩(wěn)定，由于撐竿的擺動(dòng)對(duì)助跑的影響相對(duì)較小;相比之下張偉與楊雁盛的擺動(dòng)幅度較大，達(dá)到了1 m以上，楊雁盛的撐竿上頭運(yùn)動(dòng)軌跡已經(jīng)越過了助跑區(qū)的跑道寬度，如此較大的擺動(dòng)幅度，分析其原因有以下方面：第一，助跑時(shí)對(duì)撐竿的控制較差;第二，持竿助跑加速過程不穩(wěn)定，導(dǎo)致“人-竿”系統(tǒng)遭到破壞，人竿速度分離使擺動(dòng)幅度增大;第三，撐竿磅數(shù)較小則彈性小韌性不穩(wěn)定，持竿助跑過程中撐竿本身的擺動(dòng)幅度大;第四，比賽競技狀態(tài)因素的影響。

通過觀察研究對(duì)象技術(shù)數(shù)據(jù)與慢動(dòng)作下視頻對(duì)比還發(fā)現(xiàn)，成功過桿的前提是穩(wěn)定且有節(jié)奏的持竿助跑。以運(yùn)動(dòng)員個(gè)案分析，助跑時(shí)的擺動(dòng)幅度隨起跳高度的升高而增大，因此持竿助跑撐竿的擺動(dòng)幅度與比賽環(huán)境及運(yùn)動(dòng)員臨場(chǎng)的心理也有重要的相關(guān)性。

3?結(jié)論

3.1?合理的步長調(diào)節(jié)期應(yīng)為隨步頻與速度增大而步長逐漸減小，減小比例均勻且適中。現(xiàn)今我國優(yōu)秀男子撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員助跑階段的倒數(shù)兩步步長差值總體呈現(xiàn)“大-小”模式，步長比例整體態(tài)勢(shì)與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員有較大差距。

3.2?全程助跑的水平速度表現(xiàn)為逐漸增加狀態(tài)，薛長銳倒一步平均速度為10.26 m/s，高于現(xiàn)階段世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)水平，但我國運(yùn)動(dòng)員總體步速起伏較大，不利于形成良好的起跳動(dòng)作。

3.3?全程助跑降竿幅度隨著步頻的加快而增大，且步頻越快降竿幅度也越大，前14±2步助跑中降竿幅度較為合理，最后兩步降竿幅度整體偏高，只有薛長銳一名運(yùn)動(dòng)員與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員相持平。

3.4?持竿助跑過程中撐竿擺動(dòng)幅度個(gè)體差距較大，良好的跑動(dòng)、擺臂節(jié)奏有利于持竿助跑節(jié)奏的控制和助跑速度的保持。

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