本发明涉及一种空间大数据协同的城市建成区人口密度估算方法和系统，该方法利用高分辨率光学遥感数据基于面向对象的分类方法获得建筑物范围；利用城市精细道路网络空间大数据通过空间拓扑算法划分城市区块，并结合兴趣点空间大数据区分城市区块为居住区和非居住区；利用遥感光学立体成像数据获得建筑物高度；根据建筑高度和建筑物范围并结合人口统计数据，利用多元回归分析法构建人口密度估算模型；将所述建筑物的范围和建筑物的高度作为输入变量，输入至所述人口密度估算模型，计算得到人口密度，进而利用空间统计分析法将其分配至城市建成区对应的规则格网空间。该方法和系统能够精确并准确地实现城市建成区人口密度估算，更适合城市规划、防灾减灾和商业决策对精细人口数据的需要，有利于进一步推广和应用。