El negro es la masa de alimentacion, lo que es lo mismo, el - de la bateria, el NMEA funciona a nivel de conexion como una RS-232, esto es:
Los datos se transmiten digitalmente (ristras de ceros y unos) mediante pulsos de tension por la linea de datos, pero para saber si lo que se transmite es un cero o un uno se necesita una tension de referencia, que son los cero voltios del que transmite, -> el GPS.
Muchas veces, si los dos aparatos que se conectan tienen la misma fuente de alimentacion, en este caso la bateria, puede funcionar sin la conexion a masa (cero voltios), pero es muy probable que se produzcan errores esporadicos en la transmision.
Tu haz lo que quieras, yo siempre prefiero conectar las masas entre si.