即在一個研究區域中，土地利用類型越豐富，破碎化程度越高，其信息含量和信息的不定性就越大，據Shannon-Weaver公式計算的多樣性指數越高，公式為：
H=-mi=1Pi?log2Pi(1)
式中：H——土地利用/土地覆被類型多樣性指數(單位為bit);
m——土地利用/土地覆被類型數目;
Pi——第i種土地利用類型所占麵積的比例。
土地利用/土地覆被多樣性指數同時表達了土地利用/土地覆被嵌塊體的多度(Abundance)或豐富度(Richness)和異質性(Heterogeneity)。如果某研究區有S種嵌塊體類型，在最大均勻分布的條件下，每類嵌塊體所占的麵積比例為1/S(即上式中的Pi=1/S)，此時的多樣性稱為最大多樣性指數，用Hmax表示，有：
Hmax＝-S?(1S?log21S)=-log21S=log2S(2)
土地利用/土地覆被多樣性指數與最大多樣性指數之比值稱為均勻性指數(Evennessindex)，是土地利用/土地覆被均勻度(Evenness)的度量指標，它反映土地利用/土地覆被中不同類型嵌塊體分布的均勻程度。
E=HHmax(3)
通過均勻性指數可以比較不同土地利用類型或同一土地利用類型不同時期多樣性變化。
(二)優勢度(Dominance)
優勢度(Dominance)指標用於測度土地利用空間格局構成中一種或一些土地利用類型占支配地位的程度是通過計算最大可能多樣性指數(Hmax)的離差(Deviation)來表達的。
D=log2m+mi=1Pilog2P1(4)
式中：D——優勢度指數；
m——最大多樣性指數公式中的S；
log2m——最大可能多樣性指數，作用在於對土地利用/土地覆被類型目的土地利用/土地覆被指標差異標準化。
由於Pi＜1.0，log2Pi＜0，故D≤0。D值大，優勢度高，表示土地利用與土地覆被隻受一種或少數幾種土地利用/土地覆被類型控製，D值小，優勢度低，表示各土地利用/土地覆被類型比例大致相等。
(三)蔓延度(Contagion)
蔓延度又稱為嵌塊體鄰接度，是測量土地利用/土地覆被類型是否有多種要素聚集分布的指標。
C=2nlog2n+ni=1nj=1Pijlog2Pij(5)
式中：Pij——同j類嵌塊體相鄰接的I類嵌塊體所占的線長比例；
2nlog2n——最大鄰接度，其含義為土地利用格局中，不同土地利用/土地覆被最大可能鄰接具有相等的概率。
ni=1nj=1Pijlog2Pij≤0，C代表與最大鄰接度(Kmax)的離差。Kmax使不同n值的土地利用/土地覆被標準化。當單一土地利用/土地覆被類型(n=1)或所有可能鄰接單元概率相等時，C＝0；當C≥2時，一個大的C值表明土地利用類型具有多種要素的密集格局，C值小的土地利用類型由連接較少的嵌塊體構成。
低蔓延度表明不連接的土地利用類型多屬於或由於人類活動，或由於自然條件分割形成了許多小的嵌塊體。高蔓延度表明土地利用/土地覆被中的良好連接性。
(四)破碎度
不同土地利用類型的個體單元在空間上鑲嵌組合，相互鄰接，具有密切程度不同的物質、能量、信息和物種流的交換作用。隨著時間維的動態變化，由於各種自然與人文因素的幹擾，物質和能量配置發生變化，不同類型個體單元的空間臨界特征也會發生相應變化，影響土地利用的空間格局。破碎度是指土地利用/土地覆被被分割的破碎程度，一定程度上反映人為土地利用/土地覆被的被幹擾程度。破碎度