日本关东地区位于欧亚大陆板块、菲律宾板块和太平洋板块交界处,是日本人口数量最多且分布最密集的区域。复杂的地质构造和频繁的地震活动导致关东地区地震危险性较高,同时,也是研究复杂板块构造地震动特征的理想位置。广义谱反演方法可以高效地从地震动数据中分离出震源效应、路径衰减和场地反应,是区域内地震动特性分析的有效手段。近些年,随着观测水平提高,台网的密集布设为日本强震动数据的反演研究提供了良好的前提条件。本文利用广义谱反演方法对日本关东地区以及附近海域地震动衰减及震源特性进行研究,具体内容如下:（1）分析了不同谱反演方法计算导致地震动路径衰减、震源效应的结果差异。以日本关东地区及附近海域近十年间591次中小地震中获取的18237组地震动记录作为研究对象,经过时域和频域上处理地震动数据后,利用参数化、两步非参数化、单步非参数化广义谱反演方法分别得到地震动的震源、路径衰减效应。通过震源、路径和场地三项因素合成的傅里叶谱与观测谱的差值分析计算结果的稳定性为:单步法>参数化方法>两步法。加速度震源谱结果在小于3 Hz时基本一致,大于3 Hz时表现为:参数化方法>单步法>两步法。利用网格搜索法求解的Mw结果与CMT提供的Mw数值对比:MJMA>5.5的地震,三种方法得到的Mw结果都与CMT提供数值较吻合;MJMA≤5.5的地震,Mw结果明显被高估,高估程度为:参数化方法>单步法>两步法。三种方法计算得到的衰减函数结果差异较大,需要进一步分析。（2）谱反演结果可靠性及敏感性的控制因素研究。讨论了广义谱反演方法计算过程中控制因素导致结果的差异,基于结果分析了方法敏感性问题,提出了合理优化建议。主要从三方面进行探讨:1.分析了12种几何扩散模型假设对参数化方法计算结果的敏感性,对比了7种合理几何扩散模型假设的品质因子计算结果与其他研究结果,发现品质因子结果均在合理数值范围,说明参数化方法结果不确定性较大。利用非参数化方法得到的衰减函数结果修正参数化方法几何扩散模型和非弹性衰减结果:当几何扩散模型为R-0.892时,得到品质因子Qs（f）=151.04f0.9902;2.讨论了反演方法分段距离大小对计算结果的影响,在同时满足衰减函数的物理特性及计算结果的稳定性前提下给出分段距离建议,震源距小于60 km的数据,采用2 km作为分段距离;震源距大于60 km的数据,采用1km作为分段距离;3.研究了两步法计算中的场地不确定性问题,发现仅使用基岩类场地数据计算时结果不确定性最小,进一步讨论了基岩类场地数据中混入不同比例的其他类别场地数据对结果的影响,指出当混入数据量占基岩数据量比例小于等于40%时,既能够提高数据集的稳定性,又不会为计算结果带来更多不确定性。（3）分析了复杂板块构造下地震动衰减差异。划分了591次地震的构造类型,并依据地震构造类型及空间分布划分了四个研究区域,利用改进后的方法分别反演了四个区域,分析了各区域内地震动衰减函数,讨论了衰减的区域性差异:区域Ⅰ全部为震中位于关东盆地东北部陆地上的浅层地壳地震,地震动传播路径在浅层地壳内,地下构造简单品质因子数值较大,为Qs（f）=92.33f1.87;区域Ⅲ全部为震中位于关东盆地内的上地幔地震,地震动传播路径途径上地幔和地壳,地下构造复杂品质因子数值较小,为Qs（f）=27.75f 1.08;区域Ⅱ与区域Ⅳ主要为震中位于关东盆地东北部及东部近海的浅层地壳地震和上地幔地震,品质因子数值介于区域Ⅰ和区域Ⅲ之间,分别为Qs（f）=52.58f 0.95和Qs（f）=58.07f 0.89。提出了陆地地震动衰减与距离有较强的相关性,随着传播距离的增加衰减函数曲线呈现匀速下降趋势。发生于海域的地震,地震动衰减表现出明显的频率相关性,随着传播距离的增加衰减函数曲线呈下降趋势且下降速率逐渐增大,不同频率的路径衰减曲线间的差异随距离增大而增大,远距离处的路径衰减频率相关性更明显,说明海域地震动衰减函数包含更强的非弹性衰减。（4）研究了复杂板块构造下地震动震源特性。基于加速度震源谱结果,改进了网格搜索法,以fc为搜索变量分析了震源参数的不确定性。将搜索拐角频率的最大值fcmax与最小值fcmin的差值与fc的比值作为相对误差参数,当fc<0.5 Hz或fc>1.0 Hz时,相对误差数值较小,当fc在0.5-1.0 Hz时,相对误差数值较大,说明此范围内得到的fc与Mw存在较强的权衡。利用整体数据集、划分四个区域的数据集计算得到的Mw结果分别与NIED CMT提供的Mw数值对比,证明了划分区域反演分析的合理性与优越性。分析了四个研究区的M0,fc,Mw,Δσ,r和Es等震源特性参数,给出了各参数间数值关系。发现震中发生于陆地的地震应力降水平与震级呈正相关,震中发生于海域的地震应力降水平与震级相关性较弱,除个别较大震级地震外,其余地震基本遵循自相似性。讨论了海域地震动应力降水平,给出了海域地震动应力降水平的空间分布特性。