苑廷刚,李爱东,郑富强,王泽峰,米奕祥,王国杰
2014年北京国际田联挑战赛男子跳远运动员李金哲关键运动技术研究
苑廷刚1,李爱东1,郑富强2,王泽峰1,米奕祥1,王国杰1
研究李金哲在2014年北京国际田径挑战赛中的关键运动技术参数表现。1)李金哲在本次比赛中6次试跳的真实成绩为8.26±0.13 m;6次试跳最后2步的平均速度为10.72±0.09 m/s;6次试跳最大速度平均值达到11.08±0.10 m/s;助跑最大速度达到11.20 m/s。2)6次试跳倒2步步长平均值为2.42±0.08 m,倒1步步长平均值为2.39±0.07 m,与世界级优秀运动员相比,倒1步步长与世界级优秀运动员之间的差异显著性较大(P<0.001),而倒2步步长无显著性差异(P>0.05)。3)6次试跳犯规频次占总试跳的50%,踏板精度平均为5.50±13.56 cm,踏板的稳定性差。4)踏板瞬间的平均速度为10.36±0.13 m/s,起跳瞬间的水平速度平均值为9.56±0.11m/s,起跳瞬间垂直速度平均值为3.35±0.21 m/s。5)起跳角度平均值为19.50°±1.22°,最大值为21°,最小值为18°,显著性小于世界级优秀运动员(P<0.05)。6)起跳腿膝关节在踏板瞬间的角度平均值为154.38°±7.75°,在身体直立瞬间为158.08°±6.53°,在起跳瞬间为157.55°±4.25°,与世界级优秀运动员相同。7)身体质心最低点发生在倒1步腾空阶段,平均值为0.92±0.01 m。踏板瞬间身体质心高度平均值为0.96±0.02 m,离板瞬间身体质心高度平均值为1.13±0.05 m。李金哲在本次比赛中助跑最大速度能力、后2步助跑平均速度能力、踏板速度和起跳速度能力、助跑和起跳瞬间起跳腿、摆动腿的角度均达到或超过世界级优秀运动员的水平,这是李金哲跳远成绩优秀的决定因素。但相比而言,李金哲助跑倒1步步长较大,踏板精度较差,起跳垂直速度较低并导致起跳角度偏小,这是李金哲今后改进和提高个人运动技术应注意的重要问题。
李金哲;关键技术;时间参数;距离参数;速度参数;角度参数
男子跳远项目一直是田径比赛中最受观众喜爱的项目之一,跳远运动员往往被人们誉为“空中飞人”。1968年,美国名将比蒙跳出了8.90 m的世界纪录,他这一跳也被称为“跨世纪的一跳”。1991年,在日本东京的世界田径锦标赛上,美国运动员鲍威尔跳出了8.95 m的世界纪录,至今无人打破,而同场竞技的美国运动员刘易斯也跳出了8.91 m的优异成绩。至今,没有人能跳过8.90 m的成绩。我国男子跳远项目先后出现过刘玉煌(8.14 m)、劳剑锋(8.40 m)、黄庚(8.38 m)、陈尊荣(8.36 m)、谭正则(8.27 m)、张晓一(8.27 m)、周灿(8.22 m)、李润润(8.22 m)和苏雄锋(8.27 m)等一大批跳过8.20 m以上的运动员,他们为我国跳远项目在世界和亚洲等重大国际比赛中获得了较为辉煌的成绩和荣誉。我国男子跳远纪录是劳剑峰在1997年05月28日肇庆全国田径锦标赛上创造的8.40 m。
本文通过对国内、外相关文献研究发现,跳远项目的关键运动技术参数主要集中在助跑速度、最后2步步长、踏板速度和起跳速度、速度损失率、起跳重心高度、起跳角度等关键运动学参数上。这些关键运动技术参数也是决定跳远运动员成绩优劣的关键影响因素。
本文研究的是我国现役最优秀的男子跳远运动员李金哲,他个人最好成绩为8.47 m(2014年6月28日,德国巴德兰根萨尔察,新的全国纪录,目前世界排名第3位),研究内容为他参加国际大赛重点运动技术表现,进行针对性的关键运动技术研究和分析,同时与世界级优秀男子跳远运动员的运动技术进行比较和分析,以求发现和寻找李金哲在运动技术环节上的优势与不足,为其今后的科学化训练提供有针对性的指导和帮助,同时,对我国男子跳远项目的教练员和运动员的技术改进和提高提供一定的理论指导和实践借鉴。
2.1 研究对象
我国男子跳远优秀运动员李金哲,国际健将,新的男子跳远全国纪录保持者。年龄24岁,体重80 kg,身高1.92 m,2013年度3次跳过8.30 m以上的成绩(分别是2013年5月上海钻石联赛和10月的全运会上的8.34 m,2013年5月北京国际田联挑战赛上的8.31 m)。个人最好成绩为8.47 m(2014年6月28日,德国巴德兰根萨尔察,新的男子跳远全国纪录)。
2.2 研究方法
2.2.1 文献资料研究
通过文献资料查询到世界纪录保持者鲍威尔和刘易斯跳出8.95 m和8.91 m的关键运动技术参数。通过国际田联官方网站查询到2009年世界田径锦标赛男子跳远项目决赛的运动生物力学技术分析报告。为本研究提供世界级优秀运动员关键技术参数。
2.2.2 二维录像解析
1.按照运动生物力学录像解析要求,在比赛现场使用2台常速Sony-DV摄像机进行定点和定焦的视频采集,机型为DCR-TRV75E,拍摄速度为25帧(50场);1台摄像机监控最后2步助跑、踏板准度和起跳技术,另1台摄像机监控沙坑运动员落地点的视频图像的真实成绩测量,监控范围为距离踏板0线的6.5~9.5 m的范围内(图1)。
2.摄像机距运动平面的拍摄距离为30 m左右,拍摄视场宽度为6.5 m,取景范围包括运动员助跑的最后5 m(2步)和起跳后的1.5 m范围,这样能够保证二维录像解析过程中运动员起跳离地后有足够的解析画面进行数据平滑(图1)。
3.使用“国体科技公司”生产的“赛秒快”二维录像标定框架进行X轴和Y轴两个方向上的统一标定,两个轴上的标尺长度都为1.20 m。由于摄像机拍摄纵横比不同,同时在平面X轴和Y轴上标定可以提高垂直方向上的数据解析精度。
4.使用美国产Peak Motus 9.0二维录像解析软件和“田径教练员视频技术分析系统”进行运动学参数解析。采用日本松井秀治人体模型合成身体质心,解析后的数据平滑处理采用低通滤波,截断频率为6 Hz。
图 1 2014年北京国际田联挑战赛男子跳远比赛现场运动技术定点拍摄示意图
2.2.3 对比分析
通过对世界级优秀男子跳远运动员关键技术参数与我国优秀男子跳远运动员关键技术参数的对比分析,研究和总结我国优秀男子跳远运动员技术上的优势和不足,并提出相应的解决办法。为我国男子跳远项目的整体技术水平的改进和提高,提供针对性的改进意见和措施。
2.2.4 数理统计
使用SPSS 17.0和Excell 2010统计软件,对所研究的关键运动技术参数进行平均值、标准差、最大值和最小值、相关性和显著性等统计分析。P<0.001为极显著性差异,P<0.01为显著性差异,P<0.05为有差异。
3.1 跳远助跑起跳阶段关键时相的划分
跳远是由助跑、起跳、腾空和落地4个连贯的运动技术动作结构组成。目前,国内、外对跳远项目的运动技术研究主要集中在助跑的最后3步、踏板和起跳阶段,而对运动员在腾空阶段采取的何种姿势和落地的技术动作研究的较少,学者们普遍观点是跳远的助跑速度能力和起跳技术能力是决定成绩的关键因素所在。因此,本文对我国优秀男子跳远运动员的运动技术研究重点也放在助跑最后2步阶段、踏板和起跳的技术阶段中。
根据本文的研究需要和多年来对跳远关键技术环节的掌握,把跳远最后2步助跑过程和起跳过程按照以下时间点进行阶段划分:选取的时间点分别为倒2步着地点和离地点、倒1步着地点和离地点、踏板瞬间、身体直立瞬间和起跳瞬间等7个关键技术点时刻(图2)。由此,可以把最后助跑、踏板和起跳过程划分为倒2步阶段、倒1步阶段和踏板-起跳阶段,鉴于起跳技术过程是跳远项目的最重要的技术阶段,因此,可以把踏板-起跳阶段划分为“踏板-缓冲阶段”和“缓冲-蹬伸阶段”。基于以上划分本文把跳远关键运动技术过程划分如图2、图3和图4所示几个关键时相和阶段。
图 2 跳远项目最后助跑阶段和起跳阶段关键时相划分示意图
图 3 跳远助跑最后阶段和起跳阶段的关键时相划分视频全景图
图 4 跳远项目最后助跑阶段和起跳阶段关键时相划分棍图Figue 4. The Stick Panorama in Last Approach and Take-off Period in Long Jump
3.2 李金哲6次试跳的官方成绩和实际测量成绩参数
北京国际田联挑战赛李金哲6次试跳中有3次犯规,3次有效成绩官方测量分别为第3跳的8.00 m、第5跳的7.95 m和第6跳的8.00 m;通过使用视频成绩测量实际成绩平均为8.26±0.13 m,说明李金哲目前的跳远竞技能力水平达到国际领先(表1)。以下分析以实际测量成绩为准。
3.3 李金哲6次试跳助跑阶段参数分析
3.3.1 助跑后2步步长参数
根据已有的文献研究,世界级优秀男子跳远运动员的倒2步长一般为2.45 m左右,倒1步步长为2.20 m左右。本研究结果显示(表2、表3),李金哲倒2步步长平均值为2.42±0.08 m,倒1步步长平均值为2.39±0.07 m,倒2步步长和倒1步步长之间无显著性差异(P>0.5)。与世界级优秀运动员相比,李金哲倒2步步长与世界级优秀运动员基本相近,无显著性差异(P>0.5);而倒1步步长与世界级优秀运动员相比显著性较大(P<0.001),说明李金哲适当减小倒1步步长,或许更有利于技术水平的发挥。
表 1 李金哲2014年北京国际田联挑战赛比赛跳次、官方成绩和实际测量成绩一览表Table 1 The Competition’s Attempt Times andOfficial Distance and the Effective Distance ofLI Jin-zhe in IAAF World Challenge in Beijing in 2014(m)
表 2 2014年北京国际田联挑战赛李金哲助跑最后阶段最后2步的步长参数一览表Table 2 The Penultimate Step and the Last Step's Length Parameters of LI Jin-zhe in IAAF World Challenge in Beijing in 2014(m)
表 3 2009年柏林世界锦标赛男子跳远决赛前8名运动员最后2步的步长参数一览表Table 3 The Penultimate Step and the Last Step's Length Parameters of the TopEight Man’s Long Jump Athletes in the World Championships of the IAAF in Berlin in 2009(m)
3.3.2 助跑最后2步速度参数
跳远项目要求运动员具备较高的加速及速度保持能力,李金哲6次试跳最后2步的助跑速度平均为10.72±0.09 m/s(表4),最后2步助跑速度显著高于2009年世界锦标赛的平均值10.46 m/s(P<0.01)。后2步助跑平均速度最大值为第4次试跳的10.85 m/s,最小值为第3次试跳的10.61 m/s。
3.3.3 助跑最大速度参数
李金哲6次助跑的最大助跑速度的平均值为11.08±0.10 m/s(表5),基本上都是出现在助跑的倒2步离地瞬间后(图5)。第4次试跳为最大助跑速度的最大值,达到11.20 m/s,第6次试跳为最大助跑速度的最小值为10.95 m/s;最大助跑速度能力达到刘易斯和鲍威尔的8.90 m的成绩水平(表6),高于2009年世界田径锦标赛世界级优秀运动员的平均水平(P<0.01)。
表 4 2014年北京国际田联挑战赛李金哲助跑最后阶段倒2步平均速度参数一览表(m/s)Table 4 The Average Velocity Parameter of the Last Two Steps of LI Jin-zhe in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
图 5 2014年国际田联挑战赛男子跳远中李金哲6次试跳最后2步助跑和起跳过程速度变化曲线
表 5 2014年北京国际田联挑战赛李金哲助跑最后阶段最大速度参数一览表(m/s)Table 5 The Maximum Velocity Paramete in the Last Approach Phase of LI Jin-zhe in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
表 6 刘易斯8.91 m和鲍威尔8.95 m的关键运动学参数一览表Table 6 The Key Kinematic Parametersof Lewis’ 8.91m and Powell’s 8.95 m
3.4 李金哲6次试跳起跳阶段参数分析
3.4.1 踏板精度变化
本次比赛中李金哲6次试跳,3次犯规,犯规频次占总试跳的50%,踏板精度平均为5.50±13.56 cm,说明他踏板的稳定性较差(表7)。在犯规的第4次试跳过程中,个人跳出的实际成绩为8.45 m,足以打破全国纪录。3次犯规试跳中的运动技术关键参数较好,实际成绩都在8.30 m以上,说明李金哲的踏板精度和稳定性需要改善和提高。
3.4.2 速度变化
统计结果显示(表8),李金哲6次试跳踏板瞬间的平均速度为10.36±0.13 m/s,与世界级优秀运动员基本相同,无显著性差异,说明李金哲的踏板速度能力达到世界级优秀运动员的水平。起跳瞬间的水平速度平均值为9.56±0.11 m/s,起跳瞬间垂直速度平均值为3.35±0.21 m/s,起跳合速度平均为10.14±0.08 m/s,也基本达到世界级优秀运动员的水平,甚至在起跳水平速度上还略高于世界级优秀运动员的起跳水平速度均值,说明李金哲的起跳能力已经达到世界级优秀运动员的水平。
表 7 2014年北京国际田联挑战赛李金哲踏板精确度一览表(cm)Table 7 The Pedal Accuracy of LI Jin-zhe’s Touch-down Board in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
3.4.3 起跳角度参数
起跳角度是运动员起跳能力的重要评价指标,统计结果显示(表9),李金哲6次试跳的起跳角度平均值为19.50°±1.22°,最大值为第4跳的21°,最小值为第5和第6跳的18°。相对于世界级优秀运动员22°左右的平均值来说,李金哲的起跳角度还较小,这也是他今后需要改进技术的地方。增加起跳瞬间的垂直速度能力是增加起跳角度的最佳因素,也是李金哲今后成绩提高和改善的必然途径。
表 8 2014年北京国际田联挑战赛李金哲6次试跳踏板瞬间和起跳瞬间速度参数一览表(m/s)Table 8 The Touch-down Instant Velocity and the Take-off Instant Velocityof LI Jin-zhe’s Six Time Attempts in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
表 9 2014年北京国际田联挑战赛李金哲6次试跳起跳角度参数一览表(°)Table 9 The Take-off Angle of LI Jin-zhe’s Six Time Attempts in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
3.4.4 膝关节角度变化
在踏板和起跳瞬间膝关节角度参数能够很好的反映跳远运动员踏板是否符合人体运动的生物力学机械原理,较小的踏板膝关节角度可以减少运动员助跑水平速度的损失,而较大的踏板角度势必会降低运动员的助跑水平速度。踏板瞬间较大的摆动腿膝关节角度有助于运动员积极踏板和向前提拉摆动腿速度;起跳瞬间较小膝关节角度有利于运动员向下的蹬伸起跳,较大的起跳腿角度有利于运动员对踏板的垂直蹬伸能力。李金哲6次试跳踏板瞬间摆动腿膝关节角度平均值为92.15°±15.33°,身体直立瞬间为39.00°±9.05°,起跳瞬间摆动腿膝关节角度平均值为51.21°±7.09°。起跳腿膝关节在踏板瞬间的角度平均值为154.38°±7.75°,在身体直立瞬间为158.08°±6.53°,在起跳瞬间为157.55°±4.25°(表10)。说明李金哲的摆动腿和起跳腿膝关节角度与世界级优秀运动员相近,运动技术达到世界级优秀运动员的水平。
表 10 2014年北京国际田联挑战赛李金哲6次试跳踏板-起跳瞬间摆动腿和起跳腿膝关节角度参数(°)Table 10 The Swing Leg Knee Angle Parameter and the Take-off Leg Knee Angleof LI Jin-zhe’s Six Time Attempts in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
3.4.5 身体重心高度变化
跳远运动员在助跑的最后一步,一般是需要降低身体质心高度的,但身体质心高度降低需要一个合理的数值,需要根据运动员个人技术和身体起跳能力的特点来决定,不是越低越好。适当的降低身体质心,有利于运动员踏板起跳瞬间的水平速度更好地转化为垂直速度,对增加垂直方向的起跳能力,增加起跳角度等有着重要的意义。李金哲属于助跑速度世界一流,起跳能力较强的运动员,其助跑水平速度损失较小,起跳角角度低。
李金哲6次试跳的倒2步着地和离地瞬间身体质心的垂直高度都为0.98±0.01 m,倒1步着地和离地瞬间都为0.94±0.01 m,而身体质心最低点发生在倒1步腾空阶段,平均值为0.92±0.01 m;踏板瞬间身体质心高度平均值为0.96±0.02 m,离板瞬间身体质心高度平均值为1.13±0.05 m;起跳瞬间和身体质心最低点高度差平均值为0.21±0.05 m(表11)。与世界级优秀运动员相比,处于偏小的范围内,需要李金哲今后进一步降低身体质心高度,以增加起跳的垂直蹬伸能力和起跳角度。
表 11 2014年北京国际田联挑战赛李金哲6次试跳最后两步助跑、踏板和起跳瞬间的质心高度参数一览表(m)Table 11 The Height of CM during the Last Two Steps and Touch-down Board Instantand Take-off Instant of LI Jin-zhe’s Six Time Attempts in IAAF World Challenge in Beijing in 2014
1.在2014年北京国际田联挑战赛比赛中,参考官方成绩及实际测量成绩,李金哲已经达到世界级优秀运动员的水平。
2.从助跑最大速度能力、后2步助跑平均速度能力、踏板速度和起跳速度能力等方面分析,李金哲速度能力达到和领先世界级优秀运动员,这是李金哲跳远成绩优秀的关键决定因素。
3.助跑倒1步步长较大、踏板精度较差、起跳垂直速度较低、起跳角度较小是影响李金哲竞技水平提高的重要因素,也是其在今后改进和完善技术过程中需要重点解决的技术问题。
[1]德国柏林世界田径锦标赛官方网站[EB/OL].http://berlin.iaaf.org/.
[2]冯树勇.中国高水平跳远运动员训练内容体系的研究.北京体育大学博士学位论文,2001.
[3]国际田联官方网站[EB/OL].http://www.iaaf.org.
[4]刘大庆,吴瑛.中国田径教练员岗位培训教材.北京:人民体育出版社,2009.
[5]ABDEL-AZIZ Y,KARARA H M.Direct linear transformation from comparator co-ordinates into object space coordinates in close range photogrammetry.In Proceedings of the Symposium on Close Range Pho-togrammetry.Falls Church,VA:American Society of Photogrammetry,1971.1-18.
[6]ALEXANDER R McN.Optimum take-off techniques for high and long jumps.Philosophical Transactions Royal Soc London,1990,329:3-10.
[7]GAVAGNA G A,DUSMAN B,MARGARIA R.Positive work done by previously stretched muscle.J Appl Phys,1968,24:21-32.
[8]GRAHAM-SMITH P,LEES A.A three-dimensional kinematic analysis of the long jump take-off.J Sports Sci,2005,23(9):891-903.
[9]HAY J G,MILLER J A,CANTERNA R W.The techniques of elite male long jumpers.J Biomechanics,1986,19:855-866.
[10]LEES A,FOWLER N,DERBY D.A biomechanical analysis of the last stride,touch-down and take-off characteristics of the women's long jump.J Sports Sci,1993,11:303-314.
[11]LEES A,GRAHAM-SMITH P,FOWLER N.A biomechanical Analysis of the last stride,touchdown,and take-off characteristics of the Men's Long Jump.J Appl Biomech,1994,10:61-78.
[12]LEVA D P.Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanovs segment inertia parameters.J Biomech,1996,29(9):1223-1230.
[13]JOSE CAMPOS,JAVIER GAMEZ,etal.Three Dimensional Kinematic Analysis of the Long Jump at the 2008 IAAF World Indoor Championships in Athletics.IAAF New Stud Athl,by IAAF,2013,28(3/4):115-131,2013.
[14]SEYFARTH A,BLIGKAN R,VAN LEEUWEN J L.Optimum take-off techniques and muscle design for long jump.J Experimental Biology,2000,203:741-750.
ResearchontheKeyTechniqueoftheMan’sLongJumperNamedLIJin-zheinIAAFWorldChallengeinBeijingin2014
YUAN Ting-gang1,LI Ai-dong1,ZHENG Fu-qiang2,WANG Ze-feng1,MI Yi-xiang1,WANG Guo-jie1
This paper studied the key technique parameters of LI Jin-zhe who took part in the competition in IAAF world challenge in China Beijing in 2014.The result showed that 1) LI Jin-zhe got his average distance value of 6 attempts reality result was 8.26±0.13m;the last two strides average speed value of his 6 attempts was 10.72±0.09m/s;it is significant difference between his speed and the current world-class’(P<0.01);and his approach maximum speed average value of 6 attempts was 11.08±0.10m/s;His approach maximum speed was 11.20m/s;2) His 2-last strides’ average value was 2.42±0.08m,and his 1-last strides’ average value was 2.39±0.07m,there wasn’t significant difference between these two strides.But the 1-last stride was smaller than the world-class’s(P<0.001).3) there were three times falling to touch down board in 6 attempts,its proportion was 50%,his touching down board was too bad.4)The average value velocity of the touch-board instant of his 6 attempts was 10.36±0.13m/s,and the average value horizontal velocity of the take-off instant of his 6 attempts was 9.56±0.11m/s,and the average value vertical velocity of the take-off instant of his 6 attempts was 3.35±0.21m/s.these data were same as the world-class athletes,and no significant difference between he and the current world-class’ average value.5) The average value of take-off angle of his 6 attempts was 19.50°±1.22°,the maximum value of take-off angle was 21°,and the minimum of take-off angle was 18°,it is significant difference lower than the current world-class athletes(P<0.05).6) The average value of take-off leg in touch-down instant was 154.38°±7.75°,and the average value of take-off leg in upright instant was158.08±6.53?,and the average value of take-off leg in take-off instant was 174.38°±7.75°.these data were same as the world-class level.7) The lowest average value of CM height was 0.92±0.01m during the 1-last stride;the average value of CM height was 0.96±0.02m in the touch-down board instant,and the average value of CM height was 1.13±0.05m in the take-off instant.Conclusion:LI Jin-zhe is one of the best man’s long jumper in the world,his long jump ability arrived the top level in the world in this year.His maximum approach speed,and the average velocity value of the last two stride,and the speed in the touch-down instant,and the speed in the take-off instant were one of the best and fastest of the world-class level.and his lead leg and take-off leg technique were same good as the world-class.These are good technique abilities for him.but his take-off angle was lower than the world-class,and his touch-down board ability was not accuracy,and his 1-last stride was much longer than the world-class,and he should low his CM height during the 1-last stride.If he could improve his technique,he must get the better result in the future.
LIJin-zhe;keytechnique;timeparameter;distanceparameter;speedparameter;angleparameter
2014-07-28;
:2014-10-08
国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助(基本14-13)。
苑廷刚(1969-),男,安徽阜南人,副研究员,博士,主要研究方向为运动生物力学和运动训练学在田径科学实践的应用和创新,Tel:(010)87182520/19,E-mail:yuantinggang@ciss.cn。
1.国家体育总局体育科学研究所,北京 100061;2.山东师范大学 体育学院,山东 济南 250014 1.China Institute of Sports Science,Beijing 100061,China;2.Sport College of Shandong Normal University,Jinan 250014,China.
1002-9826(2014)06-0029-07
G823.3
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