The Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) is a high-resolution infrared spectroscopic survey spanning all Galactic environments (i.e., bulge, disk, and halo), with the principal goal of constraining dynamical and chemical evolution models of the Milky Way. APOGEE takes advantage of the reduced effects of extinction at infrared wavelengths to observe the inner Galaxy and bulge at an unprecedented level of detail. The survey's broad spatial and wavelength coverage enables users of APOGEE data to address numerous Galactic structure and stellar populations issues. In this paper we describe the APOGEE targeting scheme and document its various target classes to provide the necessary background and reference information to analyze samples of APOGEE data with awareness of the imposed selection criteria and resulting sample properties. APOGEE's primary sample consists of ∼105 red giant stars, selected to minimize observational biases in age and metallicity. We present the methodology and considerations that drive the selection of this sample and evaluate the accuracy, efficiency, and caveats of the selection and sampling algorithms. We also describe additional target classes that contribute to the APOGEE sample, including numerous ancillary science programs, and we outline the targeting data that will be included in the public data releases.

Combining the precise parallaxes and optical photometry delivered by Gaia's second data release (Gaia DR2) with the photometric catalogues of PanSTARRS-1, 2MASS, and AllWISE, we derive Bayesian stellar parameters, distances, and extinctions for 265 million stars brighter than G=18. Because of the wide wavelength range used, our results substantially improve the accuracy and precision of previous extinction and effective temperature estimates. After cleaning our results for both unreliable input and output data, we retain 137 million stars, for which we achieve a median precision of 5% in distance, 0.20 mag in V-band extinction, and 245 K in effective temperature for G<14, degrading towards fainter magnitudes (12%, 0.20 mag, and 245 K at G=16; 16%, 0.23 mag, and 260 K at G=17, respectively). We find a very good agreement with the asteroseismic surface gravities and distances of 7000 stars in the Kepler, the K2-C3, and the K2-C6 fields, with stellar parameters from the APOGEE survey, as well as with distances to star clusters. Our results are available through the ADQL query interface of the Gaia mirror at the Leibniz-Institut f\"{u}r Astrophysik Potsdam (gaia.aip.de) and as binary tables at data.aip.de. As a first application, in this paper we provide distance- and extinction-corrected colour-magnitude diagrams, extinction maps as a function of distance, and extensive density maps, demonstrating the potential of our value-added dataset for mapping the three-dimensional structure of our Galaxy. In particular, we see a clear manifestation of the Galactic bar in the stellar density distributions, an observation that can almost be considered a direct imaging of the Galactic bar.

ABSTRACT Cosmological analyses using galaxy clusters in optical/near-infrared photometric surveys require robust characterization of their galaxy content. Precisely determining which galaxies belong to a cluster is crucial. In this paper, we present the COlor Probabilistic Assignment of Clusters And BAyesiaNAnalysis (Copacabana) algorithm. Copacabana computes membership probabilities for all galaxies within an aperture centred on the cluster using photometric redshifts, colours, and projected radial probability density functions. We use simulations to validate Copacabana and we show that it achieves up to 89 per cent membership accuracy with a mild dependence on photometric redshift uncertainties and choice of aperture size. We find that the precision of the photometric redshifts has the largest impact on the determination of the membership probabilities followed by the choice of the cluster aperture size. We also quantify how much these uncertainties in the membership probabilities affect the stellar mass–cluster mass scaling relation, a relation that directly impacts cosmology. Using the sum of the stellar masses weighted by membership probabilities ($\rm \mu _{\star }$) as the observable, we find that Copacabana can reach an accuracy of 0.06 dex in the measurement of the scaling relation at low redshift for a Legacy Survey of Space and Time type survey. These results indicate the potential of Copacabana and $\rm \mu _{\star }$ to be used in cosmological analyses of optically selected clusters in the future.