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Carnegie-Irvine Gahxy Survey(CGS)是一个致力于研究近邻星系测光和光谱性质的长期项目。利用Carnegie天文台位于智利Los Campanas的望远镜,我们观测了南天(δ＜0°)的605个明亮(Br＜12.9mog)的近邻星系,这个样本在统计上是完备的。在这篇论文中,我们首先表述了CGS项目的科学目标,然后对观测的样本进行了定义,描述了巡天的宽波段图像(BVRI波段)的数据处理细节,其中包括了观测的详细过程、基本的数据处理以及图像定标的方法。整体的图像质量非常高,其典型分辨率能达到～1",观测视场为8.9×8.9,表面亮度深度在BVRI四个波段分别为～27.5,26.9,26.4和25.3 mag arcsec-2。对样本中的每个星系,我们还制作了它们的三色图、去恒星图、全波段叠加图(增强暗成份的信躁比)、结构图(突出显示星系的小尺度精细结构)以及颜色指标图(区分不同恒星星族以及尘埃在整个星系中的分布)。
我们在文中详细描述了对每个星系图像的天光背景的测量方法,它对星系的表面亮度的测量至关重要。通过大量的内部和外部比较,我们验证了CGS的数据定标和天光背景的测量方法的正确性。我们使用了一个统一的方法测量样本中的星系,并且得到了它们的一维表面亮度分布、几何参数分布、颜色和颜色梯度等信息。通过对不同类型星系的综合表面亮度分布轮廓的分析,我们发现很大一部分盘星系的表面亮度轮廓明显偏离标准的指数函数,具体的形式依赖于星系形态。我们对星系的等亮度面做了傅立叶分析,来对星系中的非轴对称结构进行量化。通过分析研究星系等亮度面几何参数的径向变化以及傅立叶分析结果中的二次谐波的相对幅度和相位角,我们鉴别了星系中的棒结构,并且对其基本物理参数(强度和大小)进行了测量,也讨论了棒结构与星系物理参数的关系。我们发现,棒的长度与星系形态有关,其中早型星系比起晚型星系有着更长的棒,这可能是因为不同类型的星系的质量大小不同所致。另外,我们也发现,盘星系中出现很强的棒结构的几率非常低,强棒结构自身的演化速度可能很快,因此比较难在我们的样本中看到。我们还使用了傅立叶二次谐波的信息以及星系结构图的信息对星系的旋臂结构的强度进行了估计,最后,利用傅立叶一次谐波的信息,我们定量地测量了星系盘中的不对称性,并且通过分析它与星系的星等、颜色以及近邻星系的关系等讨论了它可能的产生机制。我们发现,晚型旋涡星系有着最强的不对称性,这与它们较低的质量和较浅的势井有关。另外,星系的不对称性与其自身的恒星形成和星系的物质集中程度也有关系,产生不对称性的物理过程会引发星系中的恒星形成,使其颜色偏蓝。我们并没有发现不对称性与星系周围环境的关系,也就是说,这种不对称性的产生应该不是由于外围星系的潮汐作用,而更可能是与星系形成相联系着的某些物理过程所致,比如星系盘在形成的过程中对气体的不对称吸积等。