最初に、千葉県周辺で発生する地震の特徴についてまとめる。関東地方南部は、大陸プレートの下に南からフィリピン海プレートが潜り込み、東からは太平洋プレートが大陸・フィリピン海プレートの下へ潜り込む複雑な構造になっており、地殻内部、各プレート内部、および各プレート境界で地震が発生している。
被害が想定される地震として、１つには海溝型地震があり、この代表的な例として、１７０３年の元禄地震や、１９２３年の関東地震が挙げられる。２つ目は、千葉県直下を震源とする地震（直下地震）である。この代表例として、東京湾北部で発生した１８５５年安政江戸地震や、１９８７年千葉県東方沖地震などが挙げられる。この地震の特徴は、マグニチュードは７−０程度であり、海溝型地震に比べて規模が小さいが、震央近傍の狭い範囲では震度６強以上になり大きな被害をもたらすと想定されている。文部科学省地震調査推進本部によれば、関東地震型海溝地震の今後３０年の発生確率は「ほぼ０％〜０−９％」、今後５０年の発生確率は「ほぼ０％〜５％」としている。その他、駿河湾付近からその沖合を震源域として考えられている「想定東海地震」により、房総半島南端部において津波被害を受けると想定されている。
地下構造モデルの検証を行うために使用したデータは、防災科学技術研究所のＫ−Ｎｅｔ、ＫｉＫ−ＮＥＴ、および千葉県強震観測網（ＫＫ−Ｎｅｔ）である。図１に、強震動観測記録を収集した観測点の位置を示す。表１に、気象庁による震源情報により、関東平野（千葉県地域）周辺で発生した最近の地震を示す。太文字は、一次元・三次元解析に使用した地震である。表２に、地震動シミュレーションの解析候補とした地震一覧を示す。気象庁による震源情報による２０００年１月から２００４年７月までに、千葉県地域（緯度 ＝ ３５−６、経度 ＝ １４０−１、半径 ＝ １００ｋｍ）で発生したＭ４−５以上の地震をリストアップした。図３に、解析候補とした地震の震央位置（２０００年以降に千葉県周辺で発生したＭｊ４−５以上の地震）と三次元シミュレーションの範囲を示す。収集したデータのうち、一次元・三次元シミュレーションには、後述するように、伝播特性の影響を受けにくい直下の地震で、比較的規模が大きい２つの地震（２００３年１０月１５日、２００３年９月２０日の地震）を選択した。表３に、強震動観測記録を収集した観測点一覧を示す。
２００３年１０月ｌ５日の地震は、千葉市直下の深さ６０〜８０ｋｍの領域で定常的に発生する活動の１つであり、そのメカニズムは東西方向に圧縮軸を有するスラスト型である。圧縮軸の方向は太平洋プレートとフィリピン海プレートの相対運動方向と一致していると考えられており、太平洋プレート上面で発生する活動の一つと考えられる。気象庁による、震度情報は下記のとおりである（気象庁ホームページ）。
一方、２００３年９月２０日の地震は、房総半島の中東部、勝浦市直下の深さ約７０ｋｍで発生した。ほぼ東西に圧縮軸を有するスラスト型であり、１０月１５日の地震と同様に太平洋プレート上面での発生と考えられる。なお、過去に発生した被害地震として１９８７年千葉県東方沖地震（Ｍｊ６−７）が、同じ領域の深度５８ｋｍで発生している。気象庁による、震度情報は下記のとおりである（気象庁ホームページ）。
表４−１、表４−２に、関東平野（千葉県地域）の一次元速度構造モデルとして、一次元シミュレーションに用いた各層の物性値を示す。平成１５年千葉県地下構造調査で与えられた物性値（表４−１）を基礎モデルとして使用している。ここで、Ｓ波速度については、微動アレーの結果と矛盾が無いことを確認しながら、Ｓ波反射法探査および周辺のＰＳ検層結果を基に作成されたＰ／Ｓ波速度関係式に基づく代表値を使用した。表４−２には、一次元解析により、基礎モデルを修正した最終モデル結果について示している。
強震観測データを用いて、今回作成した三次元地下構造モデルを検証するために、一次元解析および三次元解析を実施した。図１２に、地下構造モデルの検証の流れを示す。まず、調査地域の地震動の特性を把握する目的で、遠地で観測された比較的大きな地震に対するスペクトル解析を実施した。