本发明提出基于遥感数据反演的城市多样性指数分析与可视化建模系统与多样性分析方法。系统包括城市数据获取子系统、数据尺度选择子系统、数据分离处理子系统、多样性指数确定子系统以及数据反演子系统。数据尺度选择子系统自动推荐出目标多样性指数所需的城市数据类型与城市数据尺度；数据分离处理子系统用于从城市数据获取子系统分离出对应城市数据类型与城市数据尺度的目标城市数据；数据反演子系统基于预定数据反演模型对所述目标城市数据进行反演处理，以得到目标多样性指数，在人机交互界面上显示不同的第一多样性指数的随时间和空间变化的趋势图。本发明可以实现不同类型的多样性指数的可视化展现。