地震観測と観測網の構築
■ 1973年4月より、北海道大学浦河観測所（KMU）の光学式フィルム記録および札幌観測所（SAP）、えりも観測所（ERI）、広尾観測所（MYR）などのペンレコーダー記録を用い、日高山脈南部とその周辺の地震活動調査を開始した。さらに、気象庁高感度火山観測所や東北大学北上観測所の高密度地震観測網のデータを統合し、震源決定精度の向上を図った。
■ 1976年以降、日高地方6点と札幌簾舞・恵山・厚岸を含む9観測点からなる無線テレメータ地震観測網の構築に携わり、北海道および周辺域で発生する微小地震（M3以下）の定常的監視と解析ソフトウェア開発を担当した。
■ その後、衛星テレメータ伝送システムの導入、札幌管区気象台とのデータ交換、東京大学地震研究所開発のWINシステム導入を通じ、リアルタイム波形データ流通体制の高度化に貢献した。これにより、大学・気象庁（JMA）・防災科学技術研究所（NIED）間での全国規模の地震波形データ共有が可能となった。

臨時観測・海底観測・国際共同研究
■ 被害地震発生後の緊急余震観測として、1973年根室半島沖地震、1982年浦河沖地震、1993年北海道南西沖地震、1995年兵庫県南部地震、2003年十勝沖地震などにおいて詳細な余震活動調査を実施した。
■ 自己浮上式海底地震計による観測では、千島海溝と日本海溝の交叉域を含む複数海域で海底地震活動および地殻構造探査を実施した。特に1952年十勝沖地震（M8.2）の震源域内に観測網を展開し、2003年十勝沖地震直前の微小クラスター活動を確認した。
■ 国際共同研究として、南極ロス島エレバス火山（3,794m）における世界初の長期無人テレメータ観測システムの構築に参加し、極低温環境下での数年に及ぶ連続地震観測を実証した。また、インドネシア西ジャワ地域での無線地震観測網構築支援（JICA事業）、ノルウェー・アイスランド・カリブ海域での海洋地殻構造探査など、多数の国際共同研究に携わった。

地震波解析・数値モデリング
■ 統計数理研究所との共同研究により、状態空間モデリングと赤池情報量基準（AIC）を用いた地震波自動判定手法を開発し、P波・S波到達時刻のリアルタイム自動決定を実現した。本研究は国際的に注目され、欧州地球物理学連合主催国際スクール（ブルガリア・プロブディフ）に招待された。
■ Cagniard–de Hoop法に基づく厳密波線理論の数値実験をスーパーコンピューター上で実施し、反射波・屈折波の理論的解析から地殻構造の再検討を行った。
■ さらに、広帯域地震計記録への状態空間解析適用により、火山フロント直下のLow-Q領域を抽出し、速度トモグラフィー結果との整合性を示した。

地殻変動・ひずみ観測研究
■ 米国カーネギー研究所開発のSacks–Evertson型ボアホール体積ひずみ計による高感度観測に携わり、2003年十勝沖地震後のゆっくりすべり現象を状態空間解析により抽出した。
■ 観測されたひずみ変化は、4日間の収縮と23日間の膨張からなる2段階すべりモデルで説明され、和達–ベニオフ面上での準静的逆すべりとして解釈された。

地球科学への主な貢献
■ 日高山脈下の3次元P波速度構造を初めてイメージ化。
■ 千島前弧スリバー西進説を支持する東西圧縮応力場を実証。
■ 大地震直前の地震活動度パターン変化を検出。
■ 海底地震観測により本震直前クラスター活動を確認。
■ 火山フロント下の低速度・低Q領域の対応関係を明示。