La batimetría es la capa más superficial de la corteza terrestre sobre la cual es posible realizar mediciones directas. Sin embargo, también es bien sabido que el agua cubre más del 70% de la superficie de la Tierra, por lo que se debería realizar un enorme gasto en campañas de adquisición para producir un mapa de alta resolución de esta capa. Actualmente, explotando principalmente rutas de navegación comerciales, la cobertura del fondo marino con sondeos embarcados es solo del 11%, y la parte restante se modela actualmente mediante técnicas de interpolación clásicas o métodos de inversión de gravedad basados en satélites. En el presente trabajo, se presenta un nuevo método para refinar el modelado de batimetría basado en la explotación de modelos de campo gravitacional global. En la solución propuesta, una vez modelados y eliminados del campo gravitacional observado, las señales gravitacionales relacionadas con las estructuras más profundas, se utiliza un algoritmo de inversión bayesiana 3D para mejorar el conocimiento actual de la batimetría. El método de inversión propuesto también permite limitar la solución a las mediciones de sondeos embarcados de tal manera que se mejore la cuadrícula del fondo marino donde no hay información local de alta calidad disponible. Se discuten dos casos de prueba en la región del mar Mediterráneo. Se presentan resultados prometedores, abriendo la posibilidad de aplicar un método análogo para refinar el modelado de batimetría a escalas más grandes, hasta la escala global.