地下管道是城市生活的生命线,是城市安全稳定生活的有效保障,电磁探测是对地下复杂目标状态进行研究的有效手段,因此基于电磁正演模拟的地下管道的健康状况研究对城市管理具有重要的意义。基于低阶三维时域不连续伽辽金方法（DGTD）的基本理论,研究了 DGTD算法的空间与时间离散格式以及边界条件的实现方法;构建了不同阶叠层矢量基函数,并将其引入到DGTD方法中,代替原有低阶基函数对电场和磁场进行展开,在相同甚至更粗糙的网格下获得更高的计算精度;基于叠层矢量基函数高、低阶形式嵌套的特点,提出基于叠层矢量基函数的静态自适应DGTD方法,按照一定的精度要求,通过剖分网格的尺寸将四面体单元进行不同阶次的区域分配,实现了同一网格剖分下不同阶单元的混合计算;为了捕获未知物理量在空间和时间上的分布都是动态变化的,进一步提出动态P自适应DGTD方法,在计算过程中根据电磁场的变化动态调整每个单元的阶次,在一些波还没有到达或者已经经过的振荡变化平缓区域使用低阶基函数,在变化剧烈的区域选择较高阶的基函数,尽可能减少高阶单元的数目,从而在保证正演模拟精度的同时降低计算成本。利用基于叠层矢量基函数的自适应DGTD算法对地下单、双管道模型进行三维正演模拟。研究了地下管道模型在不同材质、不同埋深、不同管径和层状地形下正演模拟的电磁响应特性。分析了基函数阶次对DGTD电磁正演模拟计算精度的影响,对比了自适应DGTD方法与传统非自适应DGTD方法在电磁正演模拟中的内存消耗。仿真结果表明相较于基于低阶棱边基函数的DGTD方法,基于高阶叠层矢量基函数的DGTD方法计算的相对误差降低了约20dB,有效提高了正演模拟计算的精度;动态自适应DGTD方法在保证计算准确度的情况下,较传统DGTD方法计算内存占比降低50%左右,为地下管道正演模拟提供了更高效的数值计算方法。