Lichen mapping in the summer range of the George River caribou herd using Landsat TM imagery

Abstract

The summer range of the George River caribou herd (GRCH) of northern Quebec–Labrador has been affected by various levels of grazing and trampling during the last century. A demographic explosion of the herd during this period has caused severe local degradation of the vegetation cover and lichen mats. The slow recovery dynamics of habitats in this northern region has led to the depletion of lichen resources in critical areas for caribou nutrition. Given the very large area (about 250 000 km²) covered by the GRCH, a satellite remote sensing based approach was applied to map lichen cover over the whole summer range of the herd. For this purpose, a mosaic of 13 Landsat thematic mapper (TM) images was radiometrically normalized and processed using spectral mixture analysis. A map showing lichen fraction for each pixel was produced and validated against field observations. The results from this method provide additional and more detailed information than those from traditional image classification methods. This new approach is relatively user independent and presents a good potential for monitoring lichen covers over large and remote areas, therefore providing a valuable tool for caribou habitat management.

L'habitat d'été du troupeau de caribous de la rivière George (TCRG), situé dans le nord-est de la péninsule Québec–Labrador, a subi différents niveaux de broutement et de piétinement au cours du dernier siècle. L'explosion démographique du troupeau durant cette période a causé une dégradation sévère du couvert végétal et du lichen au sol. La dynamique très lente de régénération des habitats dans cette région nordique a conduit à l'épuisement des ressources en lichens dans certains habitats critiques pour la nutrition du caribou. Étant donné que le territoire couvert par le TCRG est très vaste (environ 250 000 km²), une approche basée sur l'utilisation d'images satellitaires a été utilisée afin de cartographier le couvert de lichen sur l'ensemble de l'habitat d'été du troupeau. Une mosaïque de 13 images Landsat TM a été normalisée radiométriquement et traitée en utilisant l'analyse de mixture spectrale. Une carte présentant la fraction de lichen pour chaque pixel a été produite et validée grâce à des données de terrain. Les résultats fournissent des informations additionnelles et plus détaillées que les méthodes traditionnelles de classification. Cette nouvelle approche est relativement indépendante de l'utilisateur et présente un fort potentiel pour l'étude du couvert lichénique sur de vastes superficies, fournissant ainsi un outil précieux pour la gestion de l'habitat du caribou.