1 基本原理與概念

　　1. 1 踏痕與步角的概念及選取標準　　踏痕是落足階段的主體痕跡。踏痕位於足跡後跟後部，痕起緣為足跡後邊緣( 落足點) ，呈弧形，痕止緣呈弧形或弓弦形( 躍變點) 。在立體足跡中，痕底呈一斜面，止緣有向後開口的橫條裂紋。在平面足跡中，踏痕處有時出現空缺，或出現重疊擦蹭狀的線條。

　　落腳點，指足跟區後側某部位最先接觸承痕體時的一點，由於踏痕是瞬間形成的，因此，跟區與地面接觸時具有的速度和能量決定踏痕的效果，鞋和地面條件及接觸的角度對效果也有明顯的影響。跟區最先與地面接觸的部位往往是位置最低的區域，與地面作用力大、作用時間長，能量釋放多，效果最明顯，稱之為落腳點。落腳瞬間跟區後部與地面作用，該作用範圍在跟區內外側邊緣上的起止點稱為內外側端點，也稱為躍變點。端點到落腳點的距離，稱之為踏痕半徑。躍變點通常位於落腳點內外側對稱位置上，但是在留痕人年紀較大、落腳點明顯偏外和鞋跟後部結構特殊等情況下，也可能失去對稱性。

　　穿鞋足跡落腳點與踏痕躍變點的確定有時需要利用鞋邊緣，所穿鞋足跡踏痕的落腳點往往是落足痕跡反映凹陷最深，鞋跟後側堆土最高的痕跡反映，有的穿鞋足跡伴有擦痕，擦痕中心線與赤足踏痕的痕起緣的交點即是赤足的落腳點，而擦痕的兩條痕跡邊緣與鞋跟邊緣所交內外測兩點則為踏痕的內外側躍變點。

　　步角是指左右足跡各自的中心線與其同側的步行線相交所構成的角度。步角一般可分為: 外展步、直行步、內收步、不對稱步。足跡中心線與同側步行線相交於後跟的為外展步，根據其展角的大小分為:大外展( 展角在20°以上) 、中外展( 展角在10° ～20°之間) 、小外展( 展角在 5° ～10°之間) 。足跡中心線與同側步行線相交於足前方的為內收角，也叫內八字步。足跡中心線與同側步行線相交於後跟的角度小於 5°或兩線平行者為直行步。左右足跡步角相差 5°以上者即為不對稱步。不對稱步分為: 一直行一外展，一直行一內收，一外展一內收。因各人差異不同，左右步角通常情況下不等，這也為實驗的驗證提供了條件。

　　1. 2 利用踏痕分析年齡的科學依據　　人體的生理機能隨著年齡的增長而變化，從而導致足跡特徵也隨著發生相應的變化。引起足跡特徵變化的機制主要包括: 肌力的變化; 軟組織的變化; 關節的變化和重心的變化等諸多因素。18 歲以前，行走習慣尚未定型，18 ～ 25 歲左右人體肌力和韌帶強度達到高峰，持續到 28 ～30 歲後肌力逐漸下降。30 ～40 歲相對穩定變化慢，這一時期踏痕特徵也表現較為穩定，40 歲以後肌力下降增快，50 歲以後更快，這就導致落足時足底與地面之間夾角逐漸變小，踏痕的面積、範圍逐漸變大; 單足支撐時間越來越短，步角變大，落足點外移; 同時，軟組織彈性下降，面板鬆弛; 關節滑液變少，活動性下降，重心的變化等使得踏痕特徵與年齡有較好的相關性。因此，基於此可以根據踏痕的變化比較準確地推斷留痕人年齡。