随机介质中不可避免地存在各向异性,使得介质中的辐射传输也更为复杂,而各向异性对其辐射传输的影响尚不清楚,研究其辐射特性在环境监测、医疗影像、遥感等方面具有重要意义。因此,本文分别从标量和矢量的角度研究具有各向异性的随机介质中的辐射传递过程,深入分析各向异性对辐射传输的影响。在辐射强度传递的过程中,我们基于随机生长四参数算法来建构不同形状、孔径及孔隙率的微观结构,利用时域有限差分法计算其散射强度角分布。然后,基于辐射传递方程,结合Monte Carlo算法与粒子群优化算法,同时反演吸收系数、散射系数和非对称因子。研究发现,各向异性的微观结构对其辐射特性有显著影响,与球形相比,不规则各向异性孔隙形状减小了前向散射峰。本文在保证精确的数值模拟的同时,考虑了各向异性孔隙形状和相干散射,避免了复杂模型的建立,该方法也可应用于其它多孔介质,为后续深入模拟设计了框架。在矢量辐射传递的过程中,考虑了光的偏振性,深入分析了偏振光在具有各向异性的随机介质中的辐射传输机制,分别研究了结构各向异性和光学各向异性对散射光偏振效应的影响。研究发现,散射光的消偏速率依赖于入射光的偏振态、散射次数以及介质的各向异性。光学各向异性能加速消偏,而结构各向异性对圆偏振光和线偏振光的消偏作用相反,且结构各向异性和光学各向异性可能存在相互作用。