本文将介绍三个方面内容:Gaia DR2天体测量数据中疏散星团的搜寻与认证,利用疏散星团研究银河系旋臂结构,以及利用恒星视差与消光数据研究星际尘埃分布。我们采用了一种无监督机器学习算法DBSCAN来对恒星的天体测量数据进行聚类,该聚类算法的难点在于最小半径参数的选择。在综合了前人的各种方法的基础上,我们给出了一套原创的聚类参数获取方法:kthNND拟合双峰高斯函数交点法,并利用这种方法在银道面|b|<20°天区的1.7亿颗恒星中对疏散星团进行盲寻。最终,在确认2080个已知星团的基础上,又发现986个聚类结果,其中74个是数目较多且相对可靠的新疏散星团候选体。我们给出了这些候选体的位置、半径和成员星信息,并且得到了它们的视差、自行及这两者的弥散度。同时我们利用测光数据获得了星团的等龄线并得到相应的物理参数。结果表明,新星团候选体的视半径和观测到的自行弥散度与Gaia DR2中已找出的星团的相应参数范围相符合。我们在银河系中首次发现了疏散星团存在跨旋臂的年龄图案（age pattern）现象,而这是研究银河系旋臂结构动力学性质的关键观测特征之一。利用大质量恒星形成区（HMSFR）脉泽,以及Gaia DR2中的O型星和疏散星团样本,在本文的工作中研究了它们在太阳附近的分布和运动学性质。我们发现HMSFR脉泽示踪的人马臂上,O型星（<10 Myr）和年轻（<30 Myr）疏散星团似乎逐渐向反银心方向偏离。而中等年轻（30-100 Myr）星团所示踪的本地臂倾向于逐渐向银心方向偏离,对银河系中星团运动的简化模拟支持了本地臂上的这些特征。对于老年（>200 Myr）疏散星团,我们在圆周速度和径向速度上注意到了系统运动的迹象。这些结果与密度波理论中旋臂激波可以触发恒星形成的理论预言相一致,也表明银河系的共转半径位于人马臂和本地臂之间,接近太阳圈。此外,Gaia DR2提供了 8800万个恒星样本的G波段消光数据,为我们精确测量尘埃云的距离和本地消光提供了一个机会,同时也为确定与之成协的星际介质提供了有意义的资料。我们对整个天空进行了波束大小为30角分的普查,得到了 103万条距离-消光谱线。由于计算消光的机器学习方法存在一个训练边界,本工作中发现的大部分尘埃云的距离位于太阳系附近2 kpc以内,并且视线上的消光饱和度为AG<2.5-3 mag。在12CO辐射和消光分布的对比图中可以看到,这些尘埃云通常与分子云相关联。我们可以在英仙臂、本地臂和人马臂以及旋臂间区域看到尘埃云的消光分布。在本工作中,我们还发现了 20多个位于AG饱和范围内的HMSFR脉泽与致密尘埃云成协,这些距离计算结果与VLBA/VERA脉泽三角视差测量结果相一致。