Este estudio examina los cambios en el uso de la tierra y evalúa la captura de carbono forestal pasada y proyectada, así como su valoración en la isla Viti Levu, Fiji, a través de una combinación de teledetección con un enfoque de modelado basado en geoespacial. La clasificación del uso de la tierra se realizó utilizando imágenes de Landsat 7 y Landsat 8 de los años 2000 y 2020; luego, se llevó a cabo un modelado de autómatas celulares y redes neuronales artificiales (CA-ANN) para predecir el mapa de uso de la tierra de 2040. La captura de carbono y la valoración económica se estimaron utilizando los mapas de uso de la tierra del pasado, presente y futuro (2000, 2020 y 2040) dentro del modelo de Valoración Integrada de los Intercambios de Ecosistemas (InVEST). Los resultados mostraron que la deforestación ocurrió durante las dos últimas décadas, y se predijo que el área forestal seguiría disminuyendo en 2040, con la principal contribución de la conversión a áreas agrícolas. Las percepciones de las comunidades locales confirmaron que la conversión del bosque a tierras de cultivo persistiría debido a la demanda de tierras fértiles. Este estudio estimó una pérdida de -7.337 megatoneladas de carbono forestal (Mt C) con una pérdida económica de USD -1369.38 millones durante 2000-2020 debido a la deforestación. Si el escenario de negocio habitual no cambia en un futuro cercano, se predice una posible pérdida de carbono de -7.959 Mt C en los próximos 20 años. Los resultados predichos pueden ser utilizados como referencia para establecer una línea base nacional y un nivel de referencia para implementar el mecanismo REDD+ en Fiji y gestionar de manera sostenible el limitado bosque virgen mediante la implementación de programas relacionados con los bosques.