A rules-based approach for predicting the eastern hemlock component of forests in the northeastern United States

The expanding threat of hemlock woolly adelgid (Adelges tsugae Annand) infestation has generated interest in locating eastern hemlock (Tsuga canadensis (L.) Carr.). Prior studies have incorporated remotely sensed imagery to detect eastern hemlock presence or absence. The goal of this study was to develop methodology to quantify hemlock abundance using software and data accessible to forest managers. Three seasons of Landsat ETM+ scenes served as the imagery basis, whereas simple (slope, aspect, and curvature) and detailed (heat and wetness) environmental indices were extracted from a digital elevation model. Three hundred and forty-nine forest plots representing the typical forest cover found in the Catskill Mountain Region, New York, served as ground reference; model input used the percentage of hemlock basal area for each plot. The models generally underpredicted in plots with substantial hemlock composition, whereas overpredictions mainly occurred in mixed forests that lacked hemlock. Underpredictions negated overpredictions in mixed hemlock deciduous for- ests resulting in a neutral model. Correlation coefficients ranged from a high of 0.67 for the model created from three Landsat images to a low of 0.01 for the heat and wetness indices model. Although the models were typically within 10% of field measurements, there was no overall benefit in including topographic indices for mapping hemlock abundance. Resume´ : La menace croissante d'une infestation du puceron lanigere de la pruche (Adelges tsugae Annand) a suscitel'in- teret pour localiser la pruche du Canada (Tsuga canadensis (L.) Carr.). Des etudes anterieures ont eu recours al'imagerie obtenue par teledetection pour detecter la presence de la pruche du Canada. L'objectif de cette etude etait de mettre au point une methode pour quantifier l'abondance de la pruche en utilisant des logiciels et des donnees accessibles aux ame ´- nagistes forestiers. L'imagerie de base provenait de trois saisons d'images Landsat ETM+ alors que des indices environne- mentaux simples (pente, exposition, courbure) et detailles (chaleur et humidite ´) ont eteextraits d'un modele altimetrique numerique. Trois cent quarante-neuf parcelles forestieres ont servi de reference au sol pour representer le couvert forestier typique de la region des monts Catskill dans l'Etat de New York. Les modeles utilisaient comme intrant le pourcentage de surface terriere de la pruche dans chaque parcelle. Les modeles ont generalement sous-estimel'abondance de la pruche dans les parcelles ayant une forte composition en pruche alors que les cas de surestimation ont surtout eteassocies aux forets mixtes depourvues de pruche. Les sous-estimations ont compenseles surestimations dans les forets mixtes compo- sees de pruche et d'especes decidues, ce qui a produit un modele neutre. Les coefficients de correlation variaient d'un maximum de 0,67 pour le modele etalonneavec les trois images Landsat a un minimum de 0,01 dans le cas du modele utilisant les indices de chaleur et d'humidite ´. Bien que l'ecart entre les previsions des modeles et les mesures au sol n'ait generalement pas depasse ´ 10 %, il n'y avait globalement aucun avantage aintroduire des indices topographiques pour car- tographier l'abondance de la pruche. (Traduit par la Redaction)