本发明提供GIS图像采集阵列设计方法及系统，方法包括：基于GIS内部绝缘介质的光谱频段特征和结构特征，选择合适的信号传输通道用光纤和光源；基于GIS设备内部空间结构和GIS内部温度场特征，确定采集目标的位置和布置图像传感器阵列；对当前图像传感器阵列采集到的图像进行图像增强；基于图像信息熵，评估采集目标在整个图像采集过程中的重要程度；根据采集目标的复杂程度和重要性，优化布置图像传感器阵列。本发明解决了GIS设备故障检测不全面、故障定位效率低的技术问题。