国际标准化组织（ISO）发布的ISO/TC213提出了GPS标准体系层次结构和矩阵模型（图1）。

图1 GPS标准体系层次结构和矩阵模型

该模型将标准按层次划分为四种类型，即基础的、综合的、通用的和补充的GPS标准。。

它是在发展战略研究的基础上形成的顶层标准，是整个GPS标准体系构建和总体规划的依据，是制定其他三类标准的基础。ISO发布了两份重要的基础GPS标准，即ISO/TR 14638 GPS总体规划（指导体系构建）；ISO 14659 GPS基本原则（指导标准制定）。

它是GPS标准体系中高层次的标准，主要规定各个标准共同遵守和使用的通用原则、基本概念和术语定义等，是制定GPS通用标准和GPS补充标准的基础和协调依据，具有广泛的通用性。ISO发布和确定的主要GPS综合标准有：ISO 17450－1、ISO 17450－2；ISO 14660 几何要素；ISO 14253 测量不确定度；VIM国际通用计量学基本术语；GUM测量不确定度表示指南。

虽然VIM和GUM不是由ISO/TC213制定的，但它们在统一和协调GPS通用和补充标准中起着重要作用，因此TC213也将其确定为GPS综合标准，并纳入标准体系。

GPS通用标准是依据标准链的概念，针对产品几何规范涉及的18个要素的几何特征，以矩阵的形式构建起来的，形成GPS通用标准的矩阵模型（图2）。

图2 GPS通用标准的矩阵模型

在矩阵中“列”是根据产品几何定义和控制的全过程，将需要规范的重要活动和对象，划分为有序排列的6个链环，形成全过程控制的标准链或规范链。“行”由产品几何技术规范涉及的几何特征对象，即尺寸特征、形状特征、方位特征和表面特征等共18个特征项目组成。

ISO最初确立的标准链包括6个链环，分别如下。

链环1——产品图样表示（图样标注）。该链环包含的标准涉及产品（工件）几何特征的表达，图样标注等规定，包括标注中使用的代号、代号定义、标注规划等。

链环2——公差定义。该链环包含的标准涉及产品（工件）的几何特征公差及其公差值的定义以及与公差定义相关的理想几何要素及其几何特征的描述。规定了表示公差及其规范值的相关代号。为了构建数据库，对产品几何定义数据进行管理，这部分标准还规定了有关公差代号的转换规则，以使人机能够识别（如将人能识别的SI单位制中的长度尺寸单位毫米（mm），转换为计算机能识别的代码，反之亦然）。

链环3——实际要素特征或参数定义。该链环包含的标准涉及产品（工件）上实际（非理想）几何要素的特征值或参数的定义，对与公差标注（代号）相对应的非理想几何要素（特征或参数）给出了明确定义，即工件的实际要素为无限个数据的点集。同样，为了建立数据库的数据管理需要，实际要素的特征或参数应分别以人能识别的文字、符号描述和计算机能识别的数学表达予以定义。

链环4——工件误差评定（与公差极限比较）。该链环包含了与工件误差评定相关的标准。这部分标准在链环2和链环3定义的基础上，定义了工件误差评定的详细要求，规定了如何将构成实际要素的无限个数据的点集按照规定或管理转换成有限个数据点集，如何将测量结果与公差极限相比较的详细规则，如何考虑测量不确定度，最终判定工件的符合性。

链环5——测量器具。该链环包含的标准是对影响测量不确定度的测量器具的规范，它描述了特定的或各种类型的测量器具，定义了这些器具应具有的特性，规定了特性允许的最大误差。既有利于保证产品的质量，也有利于规范测量器具的市场。

链环6——测量器具标定和校准。该链环包含的标准涉及测量器具计量特性的标定和校准，依据链环5给出的测量器具的计量特性要求，规定了测量器具的标定和校准要求及相关流程。

矩阵中每个节点至少要制定一项标准或规范，因此通用GPS标准至少要构建126（7×18）个标准。

GPS通用标准是GPS标准的主体。这些标准环环相扣，不仅规范了产品的几何描述和定义，而且规范了几何精度的控制过程；不仅有反映设计要求的设计规范，而且有检查是否符合设计要求的相对应的验证规范；不仅规范了产品本身，而且规范了相关的测量设备。因此，GPS通用标准的构建可以实现对产品几何特性的全方位、全过程的控制。

ISO正在制定并发布一批GPS通用标准，如ISO/FDIS1101－2016“几何公差标注”、ISO/FDIS1660-2016“几何公差轮廓度标注”。我国正在等效采用修订GB/T1182－2008。这类标准量大，影响面广，指导性和操作性强，应予以特别关注。

GPS补充标准是根据不同的工艺过程（如机加、铸造、焊接、热切削、塑料模压、涂镀等），以及典型零件结构要素（如螺纹、齿轮、花键等）的几何特征，对GPS标准矩阵提出的补充。这类标准更具体、更有针对性，一般由相应的ISO其他TC制定。