The lab at the 2024 Symposium of Brazilian Geophysical Society
by Leonardo Uieda | 2024/10/17
Last week, me and lab member Ellen Fernandes Marcos attended the 10th Symposium of the Brazilian Geophysical Society, held at the beautiful Salvador in the state of Bahia, northeastern Brazil.
Poster presentation
Ellen gave her first ever conference presentation about her work on cross-validation applied to equivalent source methods for interpolating gravity and magnetic data. Her poster was well attended during the session and she handled the questions perfectly, even when facing one of the top experts in equivalent sources in the world. You can find abstract (in Portuguese) below.
Abstract (in Portuguese)
Como parte do seu processamento, dados de gravimetria e magnetometria são rotineiramente interpolados em malhas regulares a altitudes constantes. O método das fontes equivalentes é ideal para realizar esse processamento por levar em consideração a física do problema, como a altitude variável dos pontos de observação e o fato dos dados representarem funções harmônicas. A qualidade do resultado obtido varia de acordo com dois parâmetros: a profundidade das fontes e o parâmetro de regularização. Ambos controlam o grau de suavidade da solução e a capacidade do método de prever valores plausíveis onde existem lacunas nos dados observados. Neste trabalho, utilizamos o método da validação cruzada em blocos (Roberts et al. 2017; doi:10.1111/ecog.02881) para estimar a capacidade das fontes equivalentes de prever dados onde existem lacunas nos levantamentos. Na validação cruzada, os dados são divididos aleatoriamente em dois subconjuntos, um para ajuste (treinamento) do modelo de fontes equivalentes e outro para testar as previsões do modelo. Para dados de métodos potenciais, a divisão aleatória dos dados resulta em um conjunto de dados para teste que estão espacialmente próximos dos dados para treinamento. Isso provoca a superestimação da qualidade do ajuste aos dados de teste, pois dados de métodos potenciais são autocorrelacionados, ou seja, dados espacialmente próximos tendem a ter valores semelhantes. A separação dos dados por blocos ao invés de aleatoriamente foi introduzida para sanar esse problema. Porém, sua viabilidade para a técnica de fontes equivalentes não foi explorada. Utilizamos dados sintéticos e reais para avaliar o uso das metodologias “block k-fold” e “leave-one-block-out” para estimar a qualidade da interpolação de dados gravimétricos e magnetométricos por fontes equivalentes. Nossa avaliação inclui um teste sistemático do efeito da variação do tamanho dos blocos na estimativa da qualidade, tanto para levantamentos terrestres quanto aerolevatamentos. Para conjuntos de dados grandes (> 10,000), testamos também a aplicação da validação cruzada em uma parcela dos dados e a viabilidade da extrapolação dos resultados para o resto do levantamento. Por fim, os resultados nos informam como a utilização destes métodos impactam na produção de malhas que combinam diversos levantamentos para grandes territórios, como Brasil, Antártica e Austrália. As fontes equivalentes serão as de Soler & Uieda (2021; doi:10.31223/X58G7C) e a validação cruzada por blocos será a implementação do pacote Verde (Uieda, 2018; doi:10.21105/joss.00957).
Sessions and social
The Symposium was great way to catch up with what the Brazilian geophysics community has been up to in the past few years while I’ve been away. It was great to walk around the poster hall and see all of the interesting research being done by students from the several geophysics programmes from across the country. It was also great that I got to see old friends from grad school!
My favorite session by far was the discussion on the geophysics undergraduate programmes, the challenges we face, and future perspectives. I was particularly good because a good number of students were present and some commented on their experience, needs, and difficulties. Geophysics is struggling worldwide as enrollment dwindles (see this report from the UK for a quantitative example) and Brazil is not an exception. But I’m optimistic that our public university systems will be able to sustain our programmes into the future, particularly since they aren’t as susceptible to market forces like for-profit institutions abroad. We have a long road ahead of us to get the word out about geophysics to prospective students and to show that it’s not all about oil and gas and mining.
To me, the most important thing we can do is hire good people at universities who are not only worried about how much grant money they can get or how many papers they’ve published. We need people who want to engage in outreach, who value education and strive to improve, and who contribute to the diversity of our departments, including a diversity of research themes outside of natural resource exploration.