大地电磁(MT)三维正演常采用的数值模拟方法包括积分方程法(IE)、有限单元法(FE)、有限差分法(FD)。IE法在模拟有限规模的简单地质体的正演响应上精确有效,但是模拟复杂模型仍有困难;FE法能够灵活精确地模拟复杂形态的地质体的电磁响应,但是系数矩阵较为庞大,计算量负担大,计算速度缓慢;FD是最早应用于地球物理领域的经典数值模拟方法,其高效的计算效率使其成为如今主流的电磁数值模拟方法。得益于计算芯片的迅猛发展,Yee(1966)专门为解决麦克斯韦方程所提出的交错采样有限差分法(SFD)在上世纪90年代后被广泛应用在地球电磁场的数值模拟中。不同于以往学者将注意力集中在求解大型线性方程组的求解器、预条件因子,本文在前人基于SFD的MT三维正演理论和代码的基础上,深入研究了由两种交错采样方式和两种正演方程形式组合而来的四种差分方案(前人代码属于其中一种差分方案),并开发了 3套相应的正演代码。两种交错采样方式分别是磁场在网格单元边缘中点、电场在面中心的采样方式和电场在网格边缘中点、磁场在面中心的采样方式;两种正演方程形式分别是电场方程和磁场方程。这四种差分方案都在研究区域边界应用第一类边界条件;都使用不完全LU分解(ILU)作为预条件因子的双共轭梯度稳定解法(BICGSTAB)来求解大型线性方程组;都引入散度校正来加快收敛迭代速度。通过均匀半空间、D型模型、H型模型、低阻棱柱体模型和COMMEMI模型的正演算例,对比了4种有限差分方案的正演精度随网格粗细变化的规律,发现正演模拟精度只跟交错采样方式有关,而跟正演方程形式是电场或者磁场无关;不论网格粗细,磁场在网格边缘中心的采样方式始终保持有更高的正演精度;电场在网格边缘采样方式的正演模拟受网格粗细变化的影响更大。此外,还研究了4种差分方案的计算效率,发现正演模拟的计算效率主要受正演方程形式的影响,而交错采样方式对计算时间的影响较小。似乎磁场形式方程的计算速度要比电场形式更快。本文还研究了电场采样点处电阻率的不同定义。电场采样点处电阻率可以定义为相邻网格电阻率的体积加权平均值,也可以定义为相邻网格电导率的体积加权平均值的倒数。层状介质模型算例表明,磁场在网格边缘采样方案在使用分别上述两种定义方式进行正演具有相同的模拟结果;当电场采样点处电阻率的定义方式是利用电导率体积平均时,电场在网格边缘采样方式具有更高的精度。