The effects of the complex seismic structure in the lowermost mantle on the seismic SmKS phases that propagate beneath the core-mantle boundary are important, but as yet unclear. Thus, in this study, broadband waveform modeling with the spectral element method is conducted using the Earth Simulator. One-hour length seismograms are first synthesized with one-dimesional velocity structure of PREM, and the portions of the SmKS phases are retrieved. The shortest period that the Earth Simulator can achieve is up to 3.5 s, which is too long to reproduce S5KS and higher SmKS phases. To read the differential travel times of SmKS phases accurately, the phase-weighted stack is adopted and the uncertainty is inferred with the bootstrap method. Next, wave fields are simulated with three-dimensional velocity structures of S20RTS with emphasized velocity perturbation at the base of the mantle and SB4L18 expanded by spherical harmonics. The Earth Simulator enables the generation of a three-dimensional (3D) structure using spherical harmonics coefficients of up to 40 degrees. The different models result in different residuals for differential travel times of S4KS-S3KS and S3KS-S2KS and change in the incident azimuths of S3KS with respect to S2KS, even if global tomography models with long-wavelength heterogeneity of several thousand kilometers are used. These results clearly suggest that there are strong effects of heterogeneity in the lowermost mantle on the differential travel times of S4KS-S3KS and S3KS-S2KS. The characteristcs of the uncertainty depend on the 3D-mantle models, which may provide clues to the separation of the effects of heterogeneity at the base of the mantle for SmKS anomalies.

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深海環境の高速データ通信を実現するために，水中での高透過率を持つ可視光LEDを使った海中データ無線通信方式を提案した．縦波である水中音波は空気中より長距離まで伝搬し，現在最も利用されている水中通信手段であるが，伝送速度には限界があり，海中の温度変化がもたらす音速分布の不均一性により音波が屈折し，通信可能な方向に変化が生じるなど，通信安定性に課題がある．一方，波長380 nm-780 nmの可視光波は，海水中での減衰が極めて低く，可視性により，伝搬方向や位置範囲の制御が容易である．特に，光固有の高い指向性と集光性を生かすことにより，大容量の高速無線通信が期待できる．しかしながら，自然水である海水を伝搬する可視光波は，海域環境の変化により分光減衰特性を持つ．そこで本論文では，伝送路の海水濁度の変化に対して，光波長多重自動切り替え機能を有する通信手段を提案する．

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自由落下式海底地震計を用いた海底地震観測では観測期間中の時刻を刻時する時計がレコーダに組込まれ，この時計の時刻を基準としてデータが記録される．この時計は精度が良い場合でも1年に数秒のずれが生じる．通常は観測開始・終了時にGPSなどによる正確な時刻とレコーダの時刻を比較し，観測記録の時刻を線形補間して解析に使用している．しかし何らかの原因でレコーダの時計に異常が発生し，通常の時刻補正手法が適用できなくなる場合がある．本報告では，観測記録から刻時のドリフトレートを推定する事で，異常が生じた観測記録に時刻補正を施す事が可能である事を2つの手法を用いて示した．1つは時計が正常な観測点との間のP波の相対走時残差の経時変化から推定する手法で，もう1つは相互相関関数の経時変化から推定する手法である．「ふつうの海洋マントル」プロジェクトの広帯域海底地震観測点NM02，NM20のデータに適用した結果，推定ドリフトレートはそれぞれ－10.49ms/day, －1.9ms/dayであった．また，相互相関関数の経時変化から観測中のレコーダの刻時安定性が良く，観測記録から推定される刻時精度は充分に100ms以内である事を明らかにした．

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日本海東縁では，1983年日本海中部地震（M_J7.7）や1993年北海道南西沖地震（M_J7.8）などのM7以上の被害地震，それらに起因する津波が繰り返し発生している．しかし，これらの地震の全体像を研究する上では地殻構造データが十分でなかった．そこで，「ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究」の一環として，2009年～2012年の4年にわたり，マルチチャンネル反射法地震探査と海底地震計による屈折法・広角反射法地震探査の地殻構造調査を実施し，地殻構造研究の側面から日本海東縁における地震発生帯の研究を進めた．調査は能登半島沖から西津軽沖にかけての沿岸域の大陸棚から大和海盆・日本海盆に至る海域にて行った．本報告では，本調査で実施された43測線のマルチチャンネル反射法地震探査によるデータ取得の概要とデータ処理の結果について記す．

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近年，深海探査の要求は高まっており，低コストで簡易な深海探査システムの実現が望まれている．江戸っ子1号プロジェクトは，東京下町の中小企業，大学，研究機関，金融機関，企業有志がフリーフォール型の簡易深海探査システム実現を目的として集まって実施したプロジェクトである．プロジェクトでは，深海7800 mでの3Dビデオ撮影に成功している．このプロジェクトに参加した筆者らは，江戸っ子1号プロジェクトで使用したフリーフォール型深海探査システムのガラス球内部に温度センサと気圧センサを設置し，深海の温度プロファイル，着底，離底の検知ができないかを検討した．その結果，センサ出力から得られる体積変化分から着底，離底の検出が可能となることを確認した．

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In order to extract quantitative information on deep-sea benthic animals (no. individuals or biomass in an area) using oblique video/photo images taken by deep-sea submersible survey platforms, a new method was established to estimate the imaged area of the seafloor from the oblique images. The trapezoidal area appearing on the lower half of the screen was calculated using underwater horizontal and vertical aperture angles of the camera, the angle of incidence of the camera, and the camera-to-seafloor distance. The incidence angle of the camera was obtained using the angles of vehicle pitch and camera tilt, while the camera-to-seafloor distance was calculated from the lens-to-vehicle bottom distance, horizontal distance of lens-to-altimeter, and vehicle altitude. The areas estimated by the present method from images taken by some submersible survey platforms were comparable to those that were actually measured. With the above parameters, and by focusing on the lower half of an image, our method can be used for estimating the seafloor area from any oblique video/photo images taken by any submersible survey platform. Thus, this method is useful for the extraction of quantitative data on benthic animals from legacy oblique video/photographs acquired by submersible survey platforms.

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