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大規模な人工震源を用いる反射法地震探査は、活断層調査や都市の深部地下構造調査において有効な探査手法であるが、都市部での調査は困難かつ高価な技術である。そこで、自然に発生する微動を用いて擬似的に反射断面を推定する手法を開発することで、強震動予測のための地下構造イメージングを安価かつ手軽な地下構造調査の実用化を目指す。まず、強震観測点で観測された既存の強震記録を用いて、地震動の自己相関によりグリーン関数を推定することで地震基盤に至るまでの堆積層反射波を合成するための基礎的な検討を行なった。うねり周波数に基づく地震波干渉法の新たな理論モデルにより、地震基盤反射波を適切に合成するデータ処理手法を提案した。そのデータ処理手法によって、関東平野の地震観測記録へ適用して、関東平野の複雑な地下構造による主要な層の反射断面を推定することに成功した。この結果は、関東平野の理論モデルから計算される反射断面と比較され、その結果、関東平野の東部は理論値と観測値が整合している一方で、西部では差異が確認されたことから、モデルの修正の必要があることを指摘した。次に、微動記録を用いた手法を開発するため、微動の現地観測を行い、これまでにない高密度な空間微動記録を取得し、データ処理開発を実施した。リニアアレイ微動観測による空間的に高密度な記録は、それぞれ、上下水平動スペクトル比、自己相関関数、相互相関関数、単点自己相関関数の各関数を推定することに使用した。それらを空間方向に沿ってプロットすることで、各関数の微細な空間変化を明瞭に捉えることができた。このイメージは、従来の手法で推定される速度変化と比較し、整合性があることを確認した。以上の研究成果は、国内の関係各学会で発表したほか、査読付き論文として採用された。
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