Сканирующий гиперспектрометр — это прибор, который одновременно регистрирует излучение в сотнях узких спектральных каналов. При изучении поверхности воды он обычно применяется для определения концентраций примесей и обнаружения нефтяных пленок. В то же время для измерения характеристик морского волнения оптические методы, как правило, требуют контактной калибровки или работают только в зоне солнечного блика. В настоящей работе показано, что сканирующий гиперспектрометр может быть дополнительно использован для диагностики волнения при рассеянном освещении неба, причем спектральный канал прибора позволяет одновременно выявлять загрязнения поверхности, влияющие на волнение. Обработка выполнена по данным натурных экспериментов в нескольких акваториях — на р. Ока и в Черном море. Уклоны поверхности восстанавливаются по относительным флуктуациям спектральной яркости, что обеспечивает получение их абсолютных значений без контактных измерений и компенсирует влияние спектральных провалов. Спектральный анализ позволил разделить ветровые волны и слики, а также оценить скорость течения. При анализе гистограмм уклонов на разных расстояниях от наблюдателя выявлен эффект затенения склонов волн. В работе предложены две модели восстановления уклонов, включая новую уточненную модель, учитывающую градиент яркости неба. Эта уточненная модель дает спектр волнения, согласующийся с данными контактного волнографа. Методика перспективна для комплексного мониторинга акваторий, включая обнаружение пленок поверхностно-активных веществ.