Это зависит от контекста, в котором он запускается.
Когда я использую popen () из командной строки, он запускается в том WD, из которого я его запускал.
[ghoti@pc ~]$ php -r '$h=popen("pwd","r"); print fread($h, 80);'
/home/ghoti
[ghoti@pc ~]$ php -r 'chdir("/tmp"); $h=popen("pwd","r"); print fread($h, 80);'
/tmp