ブロック ＫｉＫ−Ｎｅｔ基準観測点 設置深度（ｍ） 地震計が設置された地層

北西部 下総観測井 ２２７７ 岩盤

北部 成田観測井 １２８８ 岩盤

東部 千葉観測点 １９３５ 上総層群

西部 富津観測点 １９９７ 三浦層群相当層

南部 養老観測点 １９２０ 三浦層群相当層

基準観測点で作成された基盤入射波形（解放基盤における波形）を各ブロックにおける観測点の入射波形とした。この際、減衰などによる振幅のスケーリングは行っていない。地震観測記録の波形処理は、Ｓ波主要動から８０秒間を対象とした。抜き出した波形の端部には、１秒のコサインテーパーによるミュートを施した。水平動スペクトルは、水平動２成分と上下動の切り出した波形のフーリエ振幅スペクトルを求めた。一方、地下構造モデルに対しての理論スペクトルは、三次元地下構造モデルから観測点位置に当たる地点を抜き出した一次元地下構造モデルに対して、線形地盤応答解析を計算することにより求めた。具体的には、一次元モデル（水平多層＋半無限）に対するＨａｓｋｅｌｌマトリックス法（ＳＨＡＫＥプログラム）を使用して計算した。

図２８に、速度モデルの違いによる増幅スペクトルの違いを表す例を示す。図中には、ＣＨＢＨ１３成田において、上総層群のＳ波速度の違いによる増幅スペクトルの違いを示している。上総層群は、その層厚が地域によって大きく変化するので、そのブロックごとの平均値（代表値）も地域によって異なる。上記の例では、上総層群のＳ波速度を地域によるばらつきの範囲で変化させたとき、第１ピーク周期が有意に変化することを示している。

図２９−１、図２９−２、図２９−３、図２９−４、図２９−５、図２９−６には、再解析を行った後の微動モデル（平成１５年度千葉県地下構造調査）と今回のモデルによる解析結果の比較を示した。観測点の近傍に平成１５年度千葉県地下構造調査で実施された微動アレー観測点が存在する５地点（ＣＨＢＨ０４下総、ＣＨＢＨ１２富津、ＣＨＢＨ１０千葉、ＣＨＢ００１野田、ＣＨＢ０１４姉崎）において比較を行った。実際は、両者の位置が完全に一致せずに２〜３ｋｍほど離れていために、各層面深度に２００〜３００ｍの食い違いが現れている（ＣＨＢＨ１２富津、ＣＨＢ００１野田、ＣＨＢ０１４姉崎）。特に、姉崎地区は基盤が東へやや急に傾斜しており、２ｋｍ程度離れたＣＨＢ０１４観測点と微動アレー観測点で、基盤に約５００ｍの違いがあると推定されている。ただし、各層のＳ波速度の対応は良好であり、堆積層平均速度やピーク周期に関しては概ね一致している。

図２９−６には、ＣＨＢＨ０４下総観測点におけるＶＳＰ結果（山水ほか、１９９９）との比較を示している。ＶＳＰ結果は、中間層の速度が深度とともに漸増している様子がわかり、より真実に近いものと考えられる。ただし、Ｓ波速度のトレンドは調和的であり、堆積層平均速度やピーク周期に関しては概ね一致している。

図３０−１、図３０−２、図３０−３、図３０−４、図３０−５、図３０−６、図３０−７、図３０−８、図３０−９、図３０−１０、図３０−１１、図３０−１２、図３０−１３、図３０−１４、図３０−１５、図３０−１６、図３０−１７、図３０−１８、図３０−１９、図３０−２０、図３０−２１、図３０−２２、図３０−２３、図３０−２４、図３０−２５には、各観測点での一次元解析の結果を示す。Ｓ波多重反射理論に基づく計算結果（波形、フーリエスペクトル、増幅スペクトル）について、黒が観測結果、青がシミュレーション結果を示す。波形のピーク振幅をカイン（ｃｍ／ｓ）で表示している。微動アレー観測点が近傍にある場合には、その微動モデル結果（Ｈ１２千葉県地下構造調査）を赤色であわせて表示している。上述したように、微動アレー観測点が多少ずれているため、両者で層面深度に違いが見られるが、概ね一致している。また、ＫｉＫ−Ｎｅｔ 観測点においては、ＶＳＰ探査結果（山水ほか１９９９、防災科学技術研究所ホームページ）が公表されており、これらの地点ではこれらのデータも併せて表示した。

地中に地震計が設置されている５基準観測点（ＣＨＢＨ０４（下総）、ＣＨＢＨ１３（成田）、ＣＨＢＨ１２（富津）、ＣＨＢＨ１０（千葉）、ＣＨＢＨ１１（養老））では、地表地震計とスペクトル比（増幅率）を求めることで、直接、地下構造モデルの検証を行うことが可能であった。

５つの基準観測点のうち、基盤岩に地震計が設置されているＣＨＢＨ０４（下総）、およびＣＨＢＨ１３（成田）観測点では、ピーク周波数が極めて良い一致を示した。これらの地点は、ＰＳ検層も含めた各種物理探査により、基盤までの速度構造が精度よく求められており、作成された速度モデルの層区分ならびに速度推定値が適切であると考えられる。中間層（上総層群または三浦層群相当層）に地震計が設置されている、ＣＨＢＨ１２（富津）、ＣＨＢＨ１０（千葉）、ＣＨＢＨ１１（養老）観測点も、比較的、増幅スペクトル等が合っていて、速度モデルが十分適切であると考えられる。

上記５地点で推定された基盤入射波については、それぞれ波形および振幅が少なからず異なっている。特に、ＣＨＢＨ１３（成田）では、他の４点より振幅が１／３未満であり、極端に小さい値を示している。この理由として、震源の放射パターンの方位角依存による効果が大きいと考えられる。図３１には、５つのＫｉＫ−Ｎｅｔ基準観測点（ＣＨＢＨ１３成田、ＣＨＢＨ０４下総、ＣＨＢＨ１２富津、ＣＨＢＨ１０千葉、ＣＨＢＨ１１養老）で推定された基盤入力波形およびスペクトルを示している。発振機構による放射パターンの違いから、震源の方位によって振幅、波形が有意に変化している。このことから、使用した地震の震源は十分深いため各観測点に対して平面波入射していると近似できるが、基準観測点と観測点との距離が離れた場合、放射条件の違いから入射波形が適切に推定できていない可能性がある。特に、５ブロックの中で南部地域の基準観測点（ＣＨＢＨ１１，養老）が、南部全域の基準波形を表現しているとは言いがたい。

基準観測点以外の観測点においては、周期１秒以上の領域においては、理論増幅度のレベルが観測記録より推定した増幅度のレベルと許容範囲（５０％〜２００％）の精度において整合している。また、堆積層の卓越周期を反映した理論ピークが、明瞭ではないが、Ｓ波記録より推定した増幅度のピーク周波数と概ね対応しているようにみえる。特に、第１ピーク周期に対しては、不明瞭な観測点もあるが、ほとんどの観測点において良い一致をしている。具体的には、千葉県北部（成田、我孫子、印西）で６〜７秒台を示し、千葉県中央部（千葉、市原）で最大になり１１秒程度、千葉県南部では、モデルの信頼性が低いが北部より小さくなるようであり、富津では、９〜１０秒、勝浦では７秒を示している。このことから、地下構造モデルで与えられる基盤深度と各層のＳ波平均速度が妥当であると結論づけられた。

図３２−１、図３２−２に、堆積層のモデル化の違いによる地震動スペクトルの比較を示す。富津観測点に対して、モデル１では保田層まで、モデル２では三浦層まで、モデル３では上総層まで、モデル４では下総層まで、モデル５では表層まで堆積層をモデル化した場合のスペクトルの例を示す。このことから、表層地盤の固有周期は２秒弱であると判る。今回の表層のＳ波速度構造については、Ｋ−Ｎｅｔ・ＫｉＫ−ＮｅｔのＰＳ検層・土質データを参照しているが、２５点のいずれの地点も表層地盤（Ｎ値５０未満）の固有周期は、２秒未満であった。

このように、周期２秒より高周波側では表層地盤の影響が大きいと考えられる。つまり、周期２秒未満の高周波領域は、下総層群より浅い表層構造を強く反映すると考えられる。表層部は、Ｋ−Ｎｅｔ・ＫｉＫ−ＮｅｔのＰＳ検層・土質データに見られるように、深さ方向にも水平方向にも不均質で、三次元モデルで再現するのは困難である。また、浅い構造による散乱効果も大きいと考えられる。この扱いに対しては、微地形区分などに基づく増幅率による補正、または、統計的・経験的な手法（入倉ほか、２００２）が現状では有効とされている。今回は、地下構造調査の目的が深部の三次元地下構造モデルの構築であることから、主に深部地下構造の増幅効果を反映する、周期が２〜３秒より長いやや長周期帯を調査対象としており、浅部地盤に影響される周期２秒以下の地震動については今後の調査が必要である。なお、浅部地盤を考慮に入れなくても、長周期帯域の増幅スペクトルは、ほとんど影響を受けないことが、図３２−１、図３２−２（モデル１とモデル６の比較）から読み取れる。逆に、短周期帯域について議論する場合は、浅部地盤の速度構造情報が必要となる。

図中の青線、赤線は、それぞれＱ値の周波数特性（ｆ１−０、ｆ０−７）を変化させたものであるが、周期数秒以上の振幅に対する両者の違いは顕著ではなく、今回の手法からＱ値の周波数依存性について明確な結果は得られていない。ただし、高周波部分と低周波部分の振幅バランスから、今回の結果では、ｆ１−０の方がやや整合性が見られたので、堆積層のＱ値については、周波数の１−０乗に比例するように周波数依存性（Ｑ ＝ Ｋ ｆ １−０）を与えた。ここで、Ｋの値は、各層ごとに定義して、Ｓ波速度の１／２０〜１／３０程度で与えた。堆積層のＱ値については、地中観測データやＶＳＰデータなどに基づく資料が必要であるが、千葉県地域においては十分な資料がないのが現状である。今回使用したデータからＱ値に関する詳細な議論はできないので、関東平野における既存の資料を参考にして、試行錯誤の末に一意的に与えた。