目前探测地下管线的方法有很多,如超声波法、电法、磁法、高频电磁探测法、人工地震法、红外法等,但是能做到高精度、无损、快速直观探测的方法却不多。本文在比较了各种方法的优势与不足之后,最终选择具有广泛适应性、直观性、简便性等优点的高频电磁探测法作为探测地下管线的方法。由于地下媒质结构复杂,环境噪声干扰严重,导致在地下目标的探测、数据的处理分析及目标信息反演等方面仍然存在很多问题亟待解决,使用高频电磁探测法识别推演地下管线分布时严重依赖于专业人员的经验。本文遵循刘光鼎院士提出综合地质地球物理研究指导原则中的正演与反演相结合的思路,从建立合适的地电模型入手,结合概率论和数理统计知识,从正演模拟结果中揭示目标呈现在回波剖面上的特征规律,再利用这些特征规律,通过合适的算法,反演地下目标的信息特征。　　论文首先介绍了时域有限差分法(FDTD)的基本原理,通过设置合适的网格尺寸、激励源和时间步长等参数编制了二维空间中的时域有限差分数值模拟程序,模拟中采用完全匹配层(PML)作为吸收边界条件来截断计算区域。　　其次总结了实际管线和路桥钢筋探测中的常见结构,建立了与之相对应的均匀媒质空间、水平层状模型、单根多根圆柱体目标以及组合模型四种地电模型,并对这些模型进行了数值模拟,在正演得到的剖面图上归纳总结了不同埋深、不同材质及不同管径的地下管线在反射回波剖面图中呈现的规律。　　最后在正演得到的数据和美国GSSI探测设备现场实测数据的基础上做了进一步反演。结合地下管线及路桥钢筋回波信号中双曲线的特性,提出基于Hough变换的快速双曲线拟合方法,实现了对单个或多个目标体的位置等特征的反演。