専門分野は測地地震学ですが、そのなかでも主なターゲットは海溝型地震です。地震はその発生源によって大きく2つに分けられます。1つは、陸上の活断層が原因となる活断層型地震、もう1つはプレートの沈み込みが原因で起こる海溝型地震で、こちらのほうが規模が大きくなる傾向があります。

海溝型地震のメカニズムを知るためには、海底の動きを捉えることが非常に重要です。

日本近海では、大陸プレートの下に海洋プレートが沈み込んでいます。大陸プレートの一部は海洋プレートに引っ張られて一緒に移動しているため、少しずつ歪みが蓄積していきます。そしてあるとき、この歪みが一気に解放されます。これが海溝型地震です。

ただし、プレート同士の接触面すべてで地震が起きるわけではありません。スムーズに滑りつづけている部分では、地震は起こらないのです。したがって、地震が発生する場所を知るためには、海洋プレートに固着して引きずられている範囲を知る必要があります。

GPSをはじめとするGNSS（Global Navigation Satellite System、全球測位衛星システム）により、陸上の位置情報はかなり正確に得られるようになりました。しかし、衛星の電波は海底まで届かないため、GNSSで海底を測定することはできません。そこで私は海上保安庁と共同で、音波を利用した新しい観測システム「GNSS-音響測距結合方式（GNSS-A）」を開発し、実用化してきました。

GNSS-Aは、GNSSで決定した「測量船の位置」と、音波で測量した「測量船と海底局（測量船から送られる音波を受信し、送り返す装置）との距離」を組み合わせることで、海底の精密な位置情報を得ます。現在、日本には60から70点ほどの観測基準点があり、それぞれの基準点には複数の海底局が設置されています。

海上保安庁作成『海底地殻変動観測』より、GNSS-Aを利用した海底地殻変動観測の概念図。海底局は非常に重く、自重で固定されている。
https://www1.kaiho.mlit.go.jp/chikaku/kaitei/sgs/pamphlet_180629-3.pdfより引用

海底の音響測距において考慮しなければならないのが、「場」の影響です。一般に、観測が行われる環境を「場」と呼び、場を満たす大気や海水に擾乱（不規則な変動や乱れ）が生じると、観測結果が影響を受けてしまいます。

衛星の高度から見れば、擾乱する大気の層はわずかな厚みしかありません。一方、海洋では測量船と海底局の間に、常に激しい擾乱があります。しかも、船舶が少し動いただけで場がガラッと変わってしまうため、衛星による観測方法とは異なり、船舶は移動しながらデータを取り続けます。得られたデータはすべて、各々の場に応じた補正が必須になります。これらの補正や解析方法は、今も研究が続けられている分野です。

船舶による観測の模式図。移動しながら複数のデータを取ることで精度が上がる