Les méthodes de prospection géophysique permettent aux archéologues d’étudier les sites de manière non destructive. Elles fournissent des images des propriétés physiques (résistivité ou conductivité électrique, anomalies magnétiques ou gravimétriques, contrastes de vitesse des ondes sismiques ou électromagnétiques) du sous-sol sur de vastes zones. L’interprétation de ces images peut révéler des structures archéologiques et sédimentologiques, ce qui permet de mieux comprendre un site et/ou d’en estimer le potentiel avant de procéder à des fouilles. Cependant, l’interprétation peut être ambiguë en raison : de l’incertitude dérivée du processus d’imagerie, de la résolution limitée des images obtenues, de la rareté des observations. Dans ce travail, nous montrons comment les outils de géomodélisation peuvent guider l’interprétation des données géophysiques. En nous appuyant sur l’étude de cas de Gombervaux (fin du Moyen Âge, France), nous utilisons l’Interpolation Dscrète et Lisse (DSI) pour construire des surfaces triangulées en 3D à partir d’éléments identifiés sur des cartes et des coupes verticales. Bien que développée pour les surfaces géologiques,la DSI peut également modéliser des structures archéologiques si les contraintes de données et la résolution du maillage sont choisies. Les surfaces obtenues conduisent à un modèle 3D du sous-sol, ce qui facilite considérablement sa compréhension par rapport à une inspection purement visuelle des images géophysiques. De plus, un tel modèle peut être modifié de manière stochastique pour échantillonner les incertitudes associées aux données géophysiques.