偏向解析およびランニング・スペクトル解析の結果、神奈川県東部において、５〜１０ｓ程度の周期を有するＬｏｖｅ波と考えられる波群が卓越して見られることから、東部を対象範囲として周波数−波数スペクトル解析を実施した。また、ランニング・スペクトル解析と同様に、ＥＷ成分の速度波形を使用し、Ｌｏｖｅ波が卓越している時刻６０〜１００ｓ区間について解析を行った。
強震観測点の分布密度も考慮し、図９−３−１０に示す−７５ｋｍ≦ｘ≦−４５ｋｍ、−３５≦ｙ≦−１５ｋｍ（ｘ、ｙ軸はそれぞれ北、東方向を正方向とする）の３０ｋｍ×２０ｋｍを全解析範囲とした。１つの解析領域を１０ｋｍ×１０ｋｍの大きさとし、それぞれが５ｋｍずつ重なるように解析領域を設定した。そして、ｘ方向には順にＡ， Ｂ， ･･･， Ｅ、ｙ方向には順に１， ２， ３と番号を付け、各解析領域をＡ−１， Ａ−２， ･･･， Ｅ−３として区別する。
図９−３−１１〜図９−３−２４に、各解析領域で求められた周波数−波数スペクトル（以下、Ｆ−Ｋスペクトルと略す）図を示す。
図９−３−１１、図９−３−１２、図９−３−１３、図９−３−１４、図９−３−１５、図９−３−１６、図９−３−１７、図９−３−１８、図９−３−１９、図９−３−２０、図９−３−２１、図９−３−２２、図９−３−２３、図９−３−２４
計算周期範囲は３ｓ〜１１ｓとした。なお、解析領域Ａ−１については、観測点数が少ない上に、観測点分布に偏りがあるためか、位相速度が適切に求められなかったため、解析は行わなかった。
Ｆ−Ｋスペクトル図において、極大値を与える点の波数 と （単位はｒａｄ／ｋｍ）から波動の到来方向が得られるとともに、位相速度 （ｋｍ／ｓ）が
により求められる。ただしここに、 は波動の周期（ｓ）である。
Ｆ−Ｋスペクトル図を見ると、周期８ｓ以上の範囲では位相速度がかなり良い精度で求められる。これは、ランニング・スペクトルで、この周期帯における波群が卓越して認められることと対応している。しかし、周期５〜７ｓについては、位相速度が適切には求められない点が多く、期待される値よりもかなり高い速度値が得られている。
また、周期３ｓ付近ではＦ−Ｋスペクトルの分布が複雑な解析領域がいくつかあり、空間的な相関性がこの周期において低下するのが原因と考えられる（東， １９９４）。
波動の到来方向については、短周期側（３〜４ｓ）でほぼ真南あるいは南南西からの方向が見られるが、長周期（８〜１１ｓ）では南南西ないし南西の方向が卓越している。長周期側での到来方向をより詳細に見ると、周期８ｓでＳ１８°Ｗ〜Ｓ２８°Ｗの方向を示しているが、９〜１１ｓではほぼＳ２６°Ｗ〜Ｓ３８°Ｗの方向である。各解析領域の中心点から震央を見た方位角は、平面直角座標系上で直線を仮定してほぼＳ１１°Ｗ〜Ｓ１８°Ｗであり、これより西側寄りから波動が到来していることがわかる。
次に、Ｆ−Ｋスペクトルの極大値を与える点の波数から位相速度を計算し、これをＬｏｖｅ波の観測位相速度とし、逆解析によって各解析領域におけるＳ波速度構造モデルを求める。水平成層構造に対してＬｏｖｅ波の理論分散曲線を計算するには、各層のＳ波速度、密度および層厚の情報が必要になる。
今回の総合解析により、神奈川県下のＰ波速度構造が得られている。このＰ波速度値から、第４章で述べた結果および既存資料等を参考にして、Ｓ波速度および密度の値を表９−３−１に示すように設定した。以後の逆解析では、これらのＳ波速度および密度値を固定し、層厚のみを変数とした。また、第５層上面（すなわち、第４層下面）深度については、解析範囲内で正確には求められていない。しかし、図９−３−２５に示すように、第５層がある場合とない場合では周期約９ｓ以上でＬｏｖｅ波の位相速度が異なるものの、第５層の上面深度を５〜７ｋｍの範囲で変化させた場合には位相速度にほとんど違いが現れない。そこで、第５層上面深度は６ｋｍに固定して解析を行った。
周波数−波数スペクトル解析によって求められた観測位相速度を図９−３−２６に黒丸で示す。この観測値に適合するように構造モデルの層厚を変化させ、最適モデルを求めた。その結果を図９−３−２７に示すとともに、Ｌｏｖｅ波の理論分散曲線を図９−３−２６に実線で示した。
第７章で求められた神奈川県のＰ波速度構造モデル（第３層および第４層上面深度）から、各解析領域内での平均値と標準偏差を計算し、「平均±標準偏差」の範囲を図９−３−２７に赤線（第３層上面）および青線（第４層上面）で示した。
解析範囲の南東部にあたる解析領域Ａ−２、Ａ−３については、「平均±標準偏差」の範囲内に入ってはいるものの、ほぼ上限深度に近い３．３〜３．４ｋｍの基盤深度となっている。しかし、逆解析で求められた層境界深度は、「平均±標準偏差」の範囲内にあり、神奈川県東部においては、第７章で求められた地下構造モデルがほぼ妥当であるものと考えられる。
表９−３−１ 層構造モデル