Монография посвящена разработке точных и приближенных численно-аналитических методов моделирования скалярных и векторных полей излучения в средах большой оптической толщины, в том числе в полубесконечных плоских средах при многократном неизотропном рассеянии. Большое внимание уделено аналитическому исследованию асимптотических режимов и угловой структуры внутренних полей диффузного излучения в таких средах. Вводятся новые понятия теории многократного неизотропного рассеяния света - фотометрические и поляриметрические инварианты поля излучения, для определения которых получены точные линейные сингулярные интегральные уравнения. Рассматриваются прямые и обратные задачи теории переноса излучения, связанные с восстановлением полного набора оптических параметров исследуемых сред на основе спектральных измерений их коэффициентов отражения в видимой области спектра X=0.400-0.800 мкм. Изложенные методы и полученные результаты применяются для численного имитационного моделирования скалярных и векторных полей излучения в земной и планетных облачных атмосферах в интересах решения задач прикладной спектроскопии и атмосферной оптики. Для специалистов в области теории переноса излучения, физики планетных атмосфер, астрофизики и оптики природных сред, студентов и аспирантов геофизических и астрофизических специальностей.