随着地震勘探分辨率的提高,常规的层状介质理论已经不再适用,需要开展非均匀层状介质地震散射波场的研究。地震波通过地下非均质体时会发生散射,产生Coda波,大量研究表明Coda包络与地下非均质体统计属性有关。所以准确描述Coda包络与反演随机介质的统计参数——非均质体的大小与速度扰动,就变得十分重要了。本文主要利用粘弹性波辐射传输蒙特卡洛模拟方法对随机介质中的散射波场进行正演,并通过波动方程有限差分方法与物理模型实验对该方法的准确性进行了验证。首先,介绍了三种随机介质模型:高斯型、指数型和Von Karman型随机介质模型;其次介绍了辐射传输理论的一些物理量,如辐射强度,散射系数和平均自由程等;然后介绍了蒙特卡洛法求解粘弹性波辐射传输方程的具体步骤,并将模拟结果与有限差分模拟结果进行对比,发现无论是在单层随机介质模型还是多层模型下,两种方法的模拟结果吻合度都比较好,证实了粘弹性波辐射传输蒙特卡洛法可以准确地描述地震波在随机介质中传播时能量的变化;最后,将辐射传输蒙特卡洛模拟方法与网格扫描法相结合,估算实验物理模型的统计参数——非均质体的大小与速度扰动,进一步证明了该方法的准确性。