本发明公开了一种无人机多源遥感预测棉花叶面积指数的方法及系统，利用无人机搭载的5通道多光谱相机和激光雷达获取棉花种植区的遥感影像，以及样方棉花叶面积指数地面实测值；对遥感影像进行处理获得各样方植被指数及结构参数；分别提取植被指数和结构参数与地面实测叶面积指数相关系数最高的3个特征数据，将其作为输入，实测叶面积指数作为输出，利用支持向量机的机器学习算法通过训练建立棉花种植区叶面积指数估测模型，并用训练好的模型进行棉花叶面积指数估测。本发明的方法相对于利用单一因素对叶面积指数进行反演具有更好的适用性和更高的反演精度。