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银河系是一个典型的旋涡星系，宇宙中现在约有一半星系与银河系的性质类似。银河系是唯一一个我们能够从细节方面来研究恒星分布的星系。恒星的三维坐标和速度的三维分量，以及恒星的化学信息都可以被获得。这些信息是认识和理解银河系产生和逐步形成机制的关键。在本论文中，我们主要进行了银河系化学信息的研究和运动学研究。为了研究银河系运动学，我们计算了一个新的自行星表:SCUSS自行星表。 首先，我们利用BATC测光数据中有SDSS光谱观测的2200颗星的光谱恒星大气参数（有效温度，金属丰度和表面重力），拟合得到恒星BATC色指数与金属丰度的关系式，以及恒星BATC色指数与有效温度的关系式。测光有效温度的误差约为13％，测光金属丰度的误差约为0.5 dex。我们将这个方法推广到67个BATC观测天区中的160000颗主序星中。使用这一样本，我们发现:1）恒星距离银盘的垂直距离|Z|绝对值大于5kpc的恒星主要是贫金属星，属于银河系晕。在这一距离区间内，恒星金属丰度分布的峰值位于[Fe/H]=-1.5 dex。晕族恒星的金属丰度分布并不随垂直距离的变化而发生变化。2）薄盘恒星的金属丰度分布随垂直距离的增加有一个明显的下降，随着垂直距离从0.5 kpc增加到2kpc，金属丰度从[Fe/H]=-0.65 dex下降到[Fe/H]=-0.78 dex。3）在2＜|Z|≤5kpc区域，有一个明显的晕和厚盘的混合，选定金属丰度大于-1 dex的恒星为厚盘星，发现厚盘的金属丰度分布的峰值位于-0.7 dex。厚盘星最有可能的边界在银盘上下垂直距离5kpc处。4）薄盘星(0.5＜|Z|≤2)的金属丰度垂直距离梯度为-0.1±0.02 dex kpc-1。5）厚盘星的金属丰度垂直距离梯度为-0.03±0.02 dex kpc-1。银晕的金属丰度垂直距离梯度为-0.03±0.02 dex kpc-1。厚盘和银晕金属丰度垂直距离梯度的缺失，支持了厚盘和银晕可能是因为并合和吸积形成的理论。 为了研究银河系运动学，我们使用南银冠u波段巡天(SCUSS)的数据和来自于GSC-Ⅱ的底片数据计算了南银冠天区的自行星表。在这个工作中，我们致力于消除恒星绝对自行中与位置、星等和颜色有关的系统误差。我们使用白行星表中通过SDSS光谱确认的类星体样本的自行来测试自行星表的性质。总体上，SCUSS自行星表在赤经方向和赤纬方向上自行的系统误差分别为-0.08和-0.06 masyr-1。SCUSS自行星表在赤经方向和赤纬方向自行的随机误差分别4.2和4.4 masyr-1。另外，通过一系列的测试还表明，SCUSS自行星表的绝对自行的系统误差没有位置、星等和颜色的依赖性。自行的随机误差随星等的改变而变化，在u=18 mag时随机误差约为3 masyr-1，当星等下降到22等时，随机误差增加到7 masyr-1。通过比较SCUSS自行星表与SDSS自行星表中的共同星的自行，发现两个自行星表符合的较好。 最后，我们利用SCUSS自行星表的自行数据和SDSS的视向速度和测光数据得到恒星的速度和距离，研究了银河系厚盘的运动学特征。我们选取金属丰度范围为-0.9＜[Fe/H]＜-0.3 dex，太阳附近3kpc范围内的主序星样本作为厚盘的示踪天体。我们发现厚盘恒星旋转速度与金属丰度之间存在关联。在-0.9＜[Fe/H]＜-0.5范围之间的恒星，旋转速度随金属丰度的变化而改变，在不同的垂直距离范围内，aVφ/(e)[Fe/H]值在40到50 km s-1 dex-1之间变化。金属丰度范围为-0.5＜[Fe/H]＜-0.3之间的恒星，不存在旋转速度金属丰度关系。除此之外，我们得到1 kpc＜|z|＜3 kpc的恒星的旋转速度垂直梯度为aVφ/a|z|=21 km s-1 kpc-1。